Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verzweifelter Operationsverstärker


von Sven W. (sickone4)


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Hallo Leute.

ich verzweifel gerade:

ich habe mir eine primitive invertierende schaltung entworfen und 
gebaut.

was hab ich gemacht? hab mit einen TL074ACN OP gekauft und diesen 
wiefolgt angeschlossen:

+ (invertierender eingang) gemasst
- (nichtinvertierender eingang) einen 10K widerstand davor
und dann einen 10k widerstand von -nach ausgang.

wenn man dies nun simuliert mit multisim, dann kommt da -9V bei Ua 
heraus, warum? hab ja einen verstärker gebaut mit dem verhältnis -1

aber es kommt 9V heraus.

ich hab die schaltung schon x-mal geprüft und bin zum ergebnis gekommen, 
dass mir die bezugsmasse GND fehlen muss. lösch ich die in multisim 
kommt da auch +9V raus.

meine frage ist nun aber woher nehm ich die masse?
ich schließ an einem gerät doch auch nur +/- 9V an wo kommt da die masse 
her?

gruß sven

von Helmut L. (helmi1)


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Schaltungen beschreibt man nicht mit Prosa. Also zeichne bitte einen 
Schaltplan mit allen Details inc. Versorgung des OPs.

von Sven P. (Gast)


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Sven Weinmann schrieb:
> meine frage ist nun aber woher nehm ich die masse?
> ich schließ an einem gerät doch auch nur +/- 9V an wo kommt da die masse
> her?

Genau aus der Mitte. Entweder also den Knotenpunkt der beiden 
Spannungsversorgungen nehmen, oder behelfsweise einen 
1:1-Spannungsteiler zwischen +9V und -9V. Eventuell mit Impedanzwandler 
dahinter.

von Sven W. (sickone4)


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so sieht die schaltung aus.

das mit der mitte versteh ich nicht^^ ich bin zwar elektricker, aber bei 
zwei drähten hab ich doch keine mitte. und nach meinem netzgerät mit dem 
3,5mm stecker oder was das sit gibts doch keinen trafo mehr.

das ist doch schon eine gerichtete gleichspannung.

von inout (Gast)


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Was ist noch verdreht?
+ ist der nichtinvertierente Eingang
- ist der invertierente Eingang

inout

von Sven W. (sickone4)


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vielleicht hab ich mich oben faslch ausgedrückt...

aber die schaltung stimmt....

von blub (Gast)


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Sven Weinmann schrieb:
> elektricker
Aua!     ^

Also ich werde da nicht klug draus. Wird der OP wirklich mit +/-9V 
versorgt oder mit 0V und +9V?

von Helmut L. (helmi1)


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blub schrieb:
> Also ich werde da nicht klug draus. Wird der OP wirklich mit +/-9V
> versorgt oder mit 0V und +9V?

Deshalb meine Frage nach der Versorgungsspannung.

von Sven W. (sickone4)


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blub schrieb:
> Also ich werde da nicht klug draus. Wird der OP wirklich mit +/-9V
> versorgt oder mit 0V und +9V?

öh auf meinem netzteil steht 9V DV drauf.
mein multimeter zeigt mir 9V an

den OP hab ich auch mit der spannung versorgt.

wennd as natürlich nicht geht ist mir das klar...
fraglich wäre dann nur, wie ich die -9V hinbekomme....

von inout (Gast)


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Wenn deine Angabe +- 9V sich auf die Betriebsspannung des OPVs bezieht, 
dann kann man sich dieHerstellung dieser etwa so vorstellen: Schalte 2 
9V Baterienen in Reihe. Der mittlere Anschluß wird Masse und plus  zu 
plus und minus zu minus

von sagsig (Gast)


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Du hast doch hoffentlich 2 mal 9 Volt an deinen OPVersorgungspins mit Cs 
zum Nullpunkt.Wo siehst du da ein Problem ?Null ist null.

von Sven W. (sickone4)


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jap check das hab ich verstanden!

in der praxis isses nun aber so, dass bei gitarreneffekten nur eine 
spannung nämlich 9v DC angeschlossen werden.wie ist es also möglich dies 
zu realisieren?

von sagsig (Gast)


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Die Jungs sind Digitaltechnikgestoert.
Du hast Analogtechnik in den Haenden !!!!

von Helmut L. (helmi1)


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Sven Weinmann schrieb:
> in der praxis isses nun aber so, dass bei gitarreneffekten nur eine
> spannung nämlich 9v DC angeschlossen werden.wie ist es also möglich dies
> zu realisieren?

Spannungsteiler aus 2 gleichen Widerständen. In der Mitte hast du dann 
4.5V.
Die an den + Eingang.
In Reihe zu deinem R7 muss dann allerdings ein Kondensator liegen.

von msr (Gast)


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damit bekommst du am ausgang aber maximal -4,5V und nicht -9V

von Sven W. (sickone4)


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sooo

ich hab jetzt mal folgendes gemacht:

ich hab mir ein zweites netzzeil mit 9V DC genommen und dies in reihe zu 
dem anderen gehangen

+ - + -
^  ^  ^
+9 0  -9


hab das ganze angeschlossen udn messe nun am ausgang gegen GND nur eine 
spannung von -7,5V

was sagt mir das nun?

bedeutet dass, dass meine 10k widerstände Metall 1W 5% so arg abweichen?

eigentlich sollte da doch nun -9V herauskommen. oder ist das nur ideal 
betrachtet?

von OPEV (Gast)


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Nein, das ist soweit OK, denn dein OPV ist vermutlich kein Rail to Rail 
OP.

Du hast dadurch einen internen Spannungsabfall der auch bis 2V betragen 
kann.
Also sind Deine 1.5V schon OK.


OPEV

von Sven W. (sickone4)


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hm ok. das wäre aber irgendwie schlecht.
dann benötige ich wohl einen anderen OPAmp.

warum?

ich möchte 1 signal splitten auf 2 (A/B/Y)
das funktioniert schaltungstechnisch auch soweit super.

nun kommt es vor, dass es bei verschiedenen gitarrenverstärkern zu 
phasenauslöschung kommt. also hab ich durch die OPAmp schaltung die 
phasen drehen wollen.

zu allererst hab ich einfach via schalter die polung getauscht.

aber ich hab das nicht gebaut, da multisim in der simulation dort einen 
spannungsausschlag gezeigt hat, den ich als knaxen interprätiert hab.

also mache ich das mit nem OPAmp. dann hab ich die schaltung realisiert 
und gesehen, dass das invertieren der phase wunderbar klappt!

aber ein spannungsabfall bedeutet gleichzeitig -> verlust im signal.

nun bleiben mir zwei möglichkeiten:

entweder ich kaufe mir so einen rail to rail oder ich senke mit nem 
widerstand das signal am andern ausgang gleichmäßig ab.

bzw ich könnte glaube ich auch, da ich eienn IL 074 nutze, welcher 4 
opschaltungen beitzt die andere doch angleichen durch einen summierer 
oder?

sodass meine ausgangsspannug immer gleich sind.

frage mich nur, warum ich extra den IL 074 gekauft hab, welcher im 
musikbereicht standart ist

von Sven W. (sickone4)


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hier ist noch die schaltung die ich bauen möchte

es gibt 3 schalter (bei einem habsch ausversehn die bezeichnung 
abgeschnitten

der 1 (ohne beschriftung) schaltet A oder B
S 11 schaltet Y betrieb
der dritte dreht die phase

von Helmut L. (helmi1)


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Sven Weinmann schrieb:
> der dritte dreht die phase

Ne, der schliesst die den Ausgang vom Op kurz mit dem Eingang.

Sven Weinmann schrieb:
> frage mich nur, warum ich extra den IL 074 gekauft hab, welcher im
> musikbereicht standart ist

Du kannst halt den OP nicht bis zur Versorgung aussteuern. Hast du den 
so einen hohen Pegel vom 18Vss nötig?

von OPEV (Gast)


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Verstehe deine Schaltung nicht so ganz.

Du willst das Signal links im Bild von 2V auf T1 (Annahme 1:1 
Übertrager) zu A übertragen und bei Bedarf das gleiche Signal invertiert 
mit 9V auf T2 (1:1 Übertrager ?) auf B übertragen?

Das passt so nicht zusammen ...

Zu den OPV Rail2Rail schau mal hier - 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Standardbauelemente#Operationsverst.C3.A4rker

OPEV

von OPEV (Gast)


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Das mit dem Linkeinfügen muss ich noch üben :-)

OPEV

von Sven W. (sickone4)


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@helmut:

der schalter 31, wieso schließ der den ausgang kurz?

ich überbrücke doch lediglich die OP schaltung, indem ich das 
eingangssignal direkt auf das ouput lege.
so wird nicht invertiert
schalte ich den schalter 31 auf die op schaltung wird das signal mit * 
-1 invertiert.

warum muss denn in reihe zu meinem R7 ein kondensator liegen, UND muss 
der auch in meinem großen schaltplan da hin?


@OPEV: natürlich hast du recht^^ aber soweit hab ich nicht gedacht.
da ich ein netzgerät mit 9v dc hier liegen hatte hab ich eifnach mal 
getestet, wie sich der op verhält.

im realfall sagte man mir läge ein gitarrensignal zw 0 und max 2 v AC.
daher auch die quelle in meiner schaltung.

die 9V waren wie gesagt nru ein beispiel zum testen.

da ich nun eine neue schaltung getestet habe, hier dann mit 2VAC und +9V 
und -9V am OP (DC) hab ich ne menge headroom, sodass ich die 1,5V 
verlust eig relativ egal sind. das sind dann immernoch 5,5 V nach oben, 
das ist schon heftig genug!

morgen werde ich dann eine schaltung entwickeln um mit den 9V DC +4,5 
und -4,5 V zu erzeugen, damit ich mit dieser spannung den op betreiben 
kann. dann habe ich immernoch 2,5V headroom.
ich hoffe, dass das reicht.

von Helmut L. (helmi1)


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Sven Weinmann schrieb:
> der schalter 31, wieso schließ der den ausgang kurz?
>
> ich überbrücke doch lediglich die OP schaltung, indem ich das
> eingangssignal direkt auf das ouput lege.

Ja das tust du. Du ueberbrueckst den OP. Das heist dein OP ist mit 
seinem Ausgang immer noch am Uebertrager angeschlossen. Auch wenn der OP 
kein Signal mehr sieht ist er trotzdem noch vorhanden in deiner 
Schaltung und schliesst mit seinem niederohmigen Ausgang dein Signal 
kurz.

Sven Weinmann schrieb:
> warum muss denn in reihe zu meinem R7 ein kondensator liegen, UND muss
> der auch in meinem großen schaltplan da hin?

Weil dir sonst bei jedem bisschen DC dein OP ausgesteuert wird und damit 
wiederum dein Uebertrager.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Sven Weinmann schrieb:
> der dritte dreht die phase

Aber wenn Du nur die Phase drehen willst, warum vertauschst Du nicht 
einfach die Anschlüsse von T2? Alles ohne OP + Versorgungsspannungen!
Dazu brauchst Du dann einen 2-poligen Umschalter.

Gruß Dietrich

von Sven (Gast)


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Hallo Helmut.

würde es denn so sinn machen, den OP Teil einfach permanent mitlaufen zu 
lassen und mit einem schalter am ausgang zu schalten, also entweder 
bypass von der OP schaltung, oder die op schaltung.
den schaltplan kann ich ernst heute mittag posten sry.

@Dietrich:

Das hatte ich in meiner ersten Lösung. Das Problem daran ist jedoch ein 
knacken beim umschalten!

von Helmut L. (helmi1)


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Sven schrieb:
> würde es denn so sinn machen, den OP Teil einfach permanent mitlaufen zu
> lassen und mit einem schalter am ausgang zu schalten, also entweder
> bypass von der OP schaltung, oder die op schaltung.
> den schaltplan kann ich ernst heute mittag posten sry.

Das ist die richtige Loesung dafuer.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Sven schrieb:
> und mit einem schalter am ausgang zu schalten
...
> Das hatte ich in meiner ersten Lösung. Das Problem daran ist jedoch ein
> knacken beim umschalten!

Da stellt sich mit die Frage, ob das Schalten am Ausgang nicht genauso 
knackt. Knackfrei wäre vielleicht nur ein Umschalten im Nulldurchgang!?

Gruß Dietrich

von Sven W. (sickone4)


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Helmut Lenzen schrieb:
> Spannungsteiler aus 2 gleichen Widerständen. In der Mitte hast du dann
> 4.5V.

ich hab da mal ein problem^^

nach deiner beschreibung funktioniert es tatsächtlich mit 9V DC netzteil
die Spannung zu teilen, sodass ich gegen den Spannungsteiler gemessen 
auf einer Seite +4,5V und auf der anderen Seite - 4,5V habe.

aber, wenn ich diese nun an einen OP anschließe was ist denn dann anders 
als wenn ich den + pol der 9v DC quelle an OP + und den - Pol an den OP 
- anklemme und demnach einen potentialunterschied von +9V -> 0V habe.
wie kann ich also mit einer spannungsquelle tatsächlich eine spannung 
von +X und -X erzeugen?

auf dem zweiten bild ist die schaltung nochmal drin.
der kondensator vor R7 fehlt noch, da ich nichtw eiß was für einen ich 
da brauche. ich hab da noch nicht weiter gemacht, da ich dort 
simulationsfehler habe, sprich es stimmt etwas mit der schaltung nicht.
die spannungsversorgungen am OP habe ich vorher mit den -4.5V und+4.5V 
beschaltet gehabt. kann man sich nun denken, hatte die da unr zum test 
dran

von Jonathan S. (joni-st) Benutzerseite


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Sven Weinmann schrieb:
> aber, wenn ich diese nun an einen OP anschließe was ist denn dann anders
> als wenn ich den + pol der 9v DC quelle an OP + und den - Pol an den OP
> - anklemme und demnach einen potentialunterschied von +9V -> 0V habe.

Gar nichts - nur die Bezugsspannung der Signale. Du hebst damit einfach 
alle Signale um 4,5V an.

von Sven W. (sickone4)


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hm. versteh ich nicht.
1 ist meine schaltung kein verstärker sondern ein invertierer.
2 was meinst du mit bezugsspannung?

klar auf den mittelpunkt des spannungsteilers bezogen ist das eine + das 
andere - aber am op ist eben die masse nicht dran. wo soll also der 
bezug herkommen?

von Jonathan S. (joni-st) Benutzerseite


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Du klemmst diese virtuelle Masse (deine 4,5V vom Spannungsteiler) 
anstatt GND auf den nicht-invertierenden Eingang des Inverter-OPVs. 
Jetzt wird alles symmetrisch um deine virtuelle Masse rum invertiert.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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inout schrieb:
> + ist der nichtinvertierente Eingang
> - ist der invertierente Eingang
>...tierente..
Die Ente ist ein Tier, richtig.

Sven Weinmann schrieb:
> als wenn ich den + pol der 9v DC quelle an OP + und den - Pol an den OP
> - anklemme und demnach einen potentialunterschied von +9V -> 0V habe.
Richtig: Der OPamp sieht nach wie vor +9V und 0V.
Der Trick ist aber der Anschluss "in der Mitte" (bei 4,5V), auf den sich 
dein R7 bezieht. Mit dem Spannungsteiler hängt der R7 "in der Mitte" auf 
der "Pseudo-4,5V-Masse", und der OP hat Platz nach oben hin zu den 9V 
und nach unten zu 0V...

von Sven W. (sickone4)


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Lothar Miller schrieb:

> Richtig: Der OPamp sieht nach wie vor +9V und 0V.
> Der Trick ist aber der Anschluss "in der Mitte" (bei 4,5V), auf den sich
> dein R7 bezieht. Mit dem Spannungsteiler hängt der R7 "in der Mitte" auf
> der "Pseudo-4,5V-Masse", und der OP hat Platz nach oben hin zu den 9V
> und nach unten zu 0V...


ok jetzt wirds schwer für mich. ich blick nimmer durch^^ sicher meint 
ihr das richtige.

der R7 lothar hängt nur an den 9v in einer übungsschaltung am anfang 
dieses threads!
die schaltung am ende hier ist die richtige.

es sind zwei grafiken angehängt. die eine zeigt die spannungsversorgung, 
mit dem ich die schaltung versorge (9V DC) da muss ich eienn 
spannungsteiler nutzen um + 4,5V und -4,5V zu erzeugen um den OV zu 
speisen.
die LED´s hängen nachwievor an 9V (+ vorwiderstand) /die LED´s sind 
nicht in den grafiken aufgeführt)

auf dem großen bild mit der schaltung ist links eine 2v AC quelle 
angeschlossen, die mir emin gitarrensignal simuliert. demnach ist R7 
hier nicht an der pseudomasse dran sondern an der 2V AC quelle.

btw ich hab vor R7 an 2V nun einen C drangehängt mit 100nF. nun ist 
meine Spannung kleiner^^

von Dietrich L. (dietrichl)


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Jonathan und Lothar haben das so gemeint (nehme ich mal an): siehe 
Anhang!

Gruß Dietrich

von Sven W. (sickone4)


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hallo leute,

sooo ich hab mir mal gedanken gemacht und bin zu folgender schaltung 
gekommen:

die spannungsversorgung ist auf bild 2 realisiert.

da ich mit der lösung von dietrich nicht ganz konform war weil am op 
immernoch 9v und 0v anlagen hab ich einfach den op den ich hab da 
nochmal mit reingebaut mit folgender funktion:

ich hab einen spannungsteiler an 9V DC hängen. 2 gleiche widerstände á 
10k
demnach hab ich eine spannung von 4,5V an jedem widerstand.
im "sternpunkt" gemessen wären das gegen die außenleiter 0V (+4,5V und 
-4,5V)

aber, da ich am OP diese anschließen möchte brauche ich auch irgendeinen 
bezug. da am op aber nur + und - liegen hätte ich somit 2x +4,5V 
anliegen.

also hab ich mit dem OP die spannung invertiert und stabilisiert.
d.h. ich hab echte -4,5V und +4,5V am op anliegen.

so hab ich bei meiner 2V AC spannungsquelle einen headroom von 2,5V was 
absolut ausreihend ist.

so jetzt kommen die anderen bilder:

auf dem ersten ist die gesamte schaltung der A/B/Y umschaltung zu sehen.
dies funktioniert simulationstechnisch schonmal ganz gut.
aber
auf dem 4 und 5 bild sieht man ein problem, was ich bisher nicht 
lokalisieren konnte.
beim normalen A/B betrieb, (opschaltung kann aktiv sein muss aber nicht, 
S3 ist geöffnet) gibt es einen ausschlag und zwar beim umschalten 
(grafik wenn die wippe vom oberen kontakt zum unteren umschaltet)
dies habe ich auf den bildern auch mal verdeutlicht.

zum schluss noch, mir wurde ja gesagt dass ich einen kondensator vor R9 
(ehemals R7) einbauen soll. dies hat aber zur folge, dass meine spannung 
geringer ist. wie kann ich mir diesen berechnen, bzw was nutztd er mich 
eigentlich?

gibt es weitere tips und tricks, diese schaltung noch zu optimieren?

gruß sven

von Ingo (Gast)


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Ein weiterer Tip wäre erst Informieren, dann handeln.

von Sven W. (sickone4)


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hi ingo,

?

von Sven W. (sickone4)


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ich verstehe deine aussage zwar, aber sie hilft mir nicht weiter.
erkundigen wenn worüber?

von Dietrich L. (dietrichl)


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Sven Weinmann schrieb:
> da ich mit der lösung von dietrich nicht ganz konform war weil am op
> immernoch 9v und 0v anlagen

Ich betrachte jetzt nur das Thema "Versorgung" und sehe da 3 
Möglichkeiten:

1. Meine Schaltung vom 05.05.2012 18:18 (die Dir nicht gefällt):

Die 9V liegt mit 0V an GND, die OPs werden mit 0 und +9V versorgt.
Das Signal wird über einen Kondensator C4 gleichspannungsmäßig 
"verschoben" auf +4,5V (R17/R18, virtueller GND), mit OPV invertiert und 
dann wieder mit C5 zurück auf den GND verschoben.

2. neue Schaltung, s. Anlage:

Es wird ein niederohmiger virtueller GND (Spannungsteiler + OP als 
Impedanzwandler) erzeugt und mit dem GND verbunden. Damit wird die 
potenzialfreie 9V "verschoben": die 0 der 9V wird zur -4,5V und der + 
der 9V wird zur +4,5V-Versorgung der OPs. Oder anders ausgedrückt: man 
bezieht den GND der Schaltung auf die Mitte der 9V.

3. Verwendung von zwei 9V-Batterien (oder andere Spannung)

Was jetzt besser ist, ist Geschmacksache. Alle Lösungen haben Vor- und 
Nachteile.

Zu Deiner Schaltung: die kann so nicht funktionieren.
Am Ausgang von U2C (V_POS) sind gegenüber dem GND +4,5V. Die willst Du 
invertieren mit U2B. Rein rechenrisch ist V_NEG -4,5V, aber wo soll die 
herkommen? Du brauchst dann ja eine gegenüber GND (nicht GNDvirt) 
negative Versorgung des OPs, die Du nicht hast. Oder habe ich da was 
übersehen? Wie ist U2B und U2C versorgt?

Gruß Dietrich

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