Hallo zusammen, ich habe ein paar fragen zu einer OPV Integrier Schaltung. Bei mir stimmt irgendwie die Theorie mit der Praxis nicht überein :) Wenn wir uns mal das erste Bild (OPV1) betrachten, dann errechnet sich der Strom zu 10V/1k = 10mA. Wenn der Strom konstant ist und der Integrator bis ca. max. 14 V verstärkt, errechnet sich die Zeit bis zu dieser Spannung wie folgt: t = C * 14V/i = 470uF *1400 V/A = 0,658s. Die beiden Ergebnisse kann ich in dem ersten Bild auch gut ablesen. Warum fließt der Strom ab ca. 14 Vol in die andere Richtung? Ich denke mal das der OPV da übersteuert, aber was genau bedeutet das? Wenn ich diese Schaltung nachbauen möchte dann muss ich den Elko mit Minus auf den Ausgag des OPVs polen oder? Weil ja die Spannung negativer ist als die am Minus Eingang oder? Bei der zweiten Schaltung(Bild: OPV2) habe ich die Eingansspannung auf 15V gestellt. Jetzt würde ich erwarten das ich für 14 Volt eine Zeit brauche von: t = 470uF * 14V / 0,015A = 0,44s was aber nicht mit der Simulation von LTSpice übereinstimmt. Was mich noch wundert ist warum die Ausgangsspannung bei ca. 2,6V beginnt und ab da abfällt. Bei der letzten Schaltung habe ich einen Rechteckgenerator verwendet der zwischen -5V und +5V wechselt. Hier frage ich mich warum die Ausgangsspannung (grün) bei 5V absinkt und nicht bei 0V. Denn wenn man das Intervall von 0 bis 0,25 sekunden betrachtet haben wir doch die selbe Situation wie aus der Schaltung von Bild1 (OPV1). Und warum hat eigentlich der Strom einen Offset? Das sind jetzt etwas viele Fragen. Ich hoffe ihr könnt mir einige beantworten :) mfg Alex
Alex schrieb: > Warum > fließt der Strom ab ca. 14 Vol in die andere Richtung? tut er laut deinem Bild aber nicht, er sinkt von 10 mA allmählich ab auf 4,xx mA > der OPV da übersteuert, aber was genau bedeutet das? Im Normalbetrieb sinkt der OPV Ausgang um den Wert der Kondensatorspannung damit der (-) Eingang auf das Potential des (+) Eingang, also auf GND gehalten wird. Steigt die Spannung am Kondensator weiter, und der Ausgang kann nicht mithalten, dann steigt das Potential am (-) Eingang an. d.h, am Eingang sind nach wie vor 10V, jedoch ist das Potential am (-) Eingang nicht mehr auf GND, sondern auf ca. 5,xx V gestiegen.
erst mal vorneweg: du kannst in LTSpice den Netzen mit Labels sichtbare Namen geben. Dann sieht man direkt, welche Spannungen aufgetragen sind, und muss nicht "erraten", wo wohl n002 liegt.... Alex schrieb: > Warum > fließt der Strom ab ca. 14 Vol in die andere Richtung? Wo siehst du denn, dass der Strom die Richtung wechselt? Sein Vorzeichen bleibt doch gleich, der Strom wird lediglich kleiner. Der OPV-Ausgang kann icht höher gehen als 14V, also sinkt der Strom durch den Kondensator, also bildet der OPV-Eingang keine virtuelle Masse mehr sondern die Spannung läuft nach oben. Und wenn diese Spannung nach oben läuft, dann fällt weniger Spannung über R ab und der Strom wird kleiner. Alex schrieb: > Was mich noch wundert ist warum die > Ausgangsspannung bei ca. 2,6V beginnt und ab da abfällt. Weil du die Startbedingung für die Simulation nicht festgelegt hast. Der Integrierer-Ausgang kann bei einem beliebigen Wert starten. In der realen Schaltung wird das durch die Vorgeschichte festgelegt, in der Simulation gibt es keine Vorgeschichte. Außerdem berechnest du einfach, dass der OPV-Ausgang 15mA treiben müsste, du berücksichtigst aber nicht, wie viel Strom er tatsächlich treiben kann. Im Kurzschluss sind es zwar 20mA, aber hier liegt kein Kurzschlussfall vor. Alex schrieb: > Hier frage ich mich warum die > Ausgangsspannung (grün) bei 5V absinkt und nicht bei 0V. Selbe Antwort wie oben: von welchem Spannungswert die Integration losläuft hängt von der Vorgeschichte ab. In der Simu gibt es keine Vorgeschichte, deshalb werden irgendwelche Anfangsbedingungen gewählt.
Noch ein Tipp. Du solltest den LM308 nur mit wenigen mA ansteuern. 15mA ist definitiv zu viel Strom für diesen Opamp.
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Hallo, viele dank erstmal für die Antworten. Hab alles soweit verstanden. Bezüglich dem Strom in die andere Richtung. Da hab ich mich verschaut. Hab wohl auf die Spannungsachse geschaut und gesehen das er unter 0 fällt. Damit hat sich die andere Frage mit dem Offsetstrom aus bild3 auch schon geklärt :D Achim S. schrieb: > Weil du die Startbedingung für die Simulation nicht festgelegt hast. Der > Integrierer-Ausgang kann bei einem beliebigen Wert starten. Kann ich denn eine Startbedingung angeben irgendwie? Das heisst in Real dürfte die Spannung von 0V beginnen und immer negativer werden. Demnach kann ich meinen Elko mit dem Minus Pol unbesorgt an den Ausgang schließen oder? Helmut S. schrieb: > Noch ein Tipp. > Du solltest den LM308 nur mit wenigen mA ansteuern. 15mA ist definitiv > zu viel Strom für diesen Opamp. Wenn ich die Schaltung aber mit einer Last abschließe, dann kann der Strom von 15mA ruhig fließen oder weil er ja dann um den OPV "herum" fließt oder? Versteh ich das richtig? Weil in den Minus Eingang fließt ja "kein" Strom rein. mfg Alex
Alex schrieb: > Kann ich denn eine Startbedingung angeben irgendwie? Schau mal in der LTSpice-Hilfe nach .ic Alex schrieb: > Das heisst in Real dürfte die Spannung von 0V beginnen und immer > negativer werden. Was ist "in Real" der Start? Das Anschalten der Versorgung? Dann kann auch in Real die Integration bei anderen Werten als Null beginnen (wenn z.B. die positive und die negative Versorgungsspannung nicht gleich schnell hochkommen oder wenn die Last am Ausgang nicht auf GND geht. Alex schrieb: > Wenn ich die Schaltung aber mit einer Last abschließe, dann kann der > Strom von 15mA ruhig fließen oder weil er ja dann um den OPV "herum" > fließt oder? Versteh ich das richtig? Wahrscheinlich nicht. Wenn die Last ein Widerstand gegen die negative Versorgung sein sollte, dann hilft diese Last dem OPV tatsächlich, den Ausgang nach unten zu treiben, weil sie einen Teil des Stroms übernimmt. Aber wenn die Last ein Widerstand gegen Masse ist (der üblichere Fall), dann muss der OPV den Strom für die Rückkopplung und zusätlich noch den Strom für die Last aufbringen - er wird also noch früher überfordert. Der Strom fließt ja nicht von selbst über den Rückkoppelkondensator am OPV vorbei sonder nur deshalb, weil der OPV-Ausgang die Spannung linear nach unten treibt. Macht er das nicht mehr, dann lädt sich der OPV-Eingang auf (wie auch in deiner Simu zu sehen). Dem LM108 ist das egal, aber es gibt andere OPVs, bei denen dann sehr wohl Strom in den Eingang hineinfließt.
> Wenn ich die Schaltung aber mit einer Last abschließe, dann kann der Strom von 15mA ruhig fließen oder weil er ja dann um den OPV "herum" fließt oder? Der Strom muss trotzdem vom Opamp-Ausgang kommen. Der LM108/308 kann aber nur 6mA typisch liefern. Willst du jetzt unbedingt auf deinen unrealistischen 15mA beharren oder willst du lernen wie man es richtig macht?
Super, danke für die Antworten. Hab jetzt einiges dazugelernt. So hab ich mir das vorgestellt :) Ich möchte keine 15mA erzwingen oder so. Wollte eigentlich nur meine Rechnung mit der Simulation und Praxis vergleichen. Fehlt jetzt nur noch die Frage mit dem Elko. Kann ich davon ausgehen das im jeden fall die Spannung am Ausgang negativer ist als die am Eingang? Sodass ich den Elko mit Minus auf den Ausgang schalte? mfg Alex
Alex schrieb: > Fehlt jetzt nur noch die Frage mit dem Elko. Fuer diese Schaltung nimmt man keine Elkos sondern Folienkondensatoren. Weil die aber mit 470uF etwas unhandlich werden macht man sie kleiner und dafuer den Widerstand hochohmiger.
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