OPAMP verstehe ich nicht

[Tom (Gast)]

Hi,

ich möchte ein Signal per OPAMP in der Phase um 180° verdrehen 
(invertieren)

also habe ich einen LM324 genommen und folgendes gemacht:
LM324 an +12V/GND

Eingangssignal ist AC, also über eine vorstufe das signal mit dc offset 
ub/2 versehen

OPAMP 1: Erzeugung UB/2 (6,8k/6,8k an +) -> Passt

OPAMP 2: Eingangssignal über 100k an UB/2 und impedanzwandler 
grundschaltung -> Passt (ausgang ist UB/2 offset+-nutzsignal)

OPAMP 3: nun wollte ich mit einem Invertierenden verstärker das signal 
invertieren, also r1=r2, + an GND (invertierender verstärker 
grundschaltung)
allerdings ist das signal am ausgang nicht invertiert und kein sinus 
mehr. (kleiner 0,7v rechteck-irgendwas)

Habe ich da einen denkfehler?

[Werner (Gast)]

Tom schrieb:
> Habe ich da einen denkfehler?

Du glaubst, dass alle potentiellen Helfer Lust haben, sich deinen 
Schaltplan aus dem Text zusammen zu klauben.

Ich gehöre schon mal nicht dazu.

[Thomas H. (thoern)]

mal doch bitte eine Skizze. So ist das ziemmlich mühselig.

[Schaltplanversteher (Gast)]

Die universelle Beschreibungssprache der Elektronik ist ein Schaltplan!
Mit deiner Schaltungsprosa dagegen kannst du höchstens in einem 
Germanistikseminar punkten.
Nach dem Schaltplan helfen auch Bilder von Oszillogrammen.
Dazu bitte Bildformate beachten.

[HildeK (Gast)]

Du versorgst deinen OPA mit 0/12V. Du hast ein Signal am Ausgang des 
OPA2 irgendwo zwischen den 0 und 12V, also eine positive Spannung. Jetzt 
willst du das invertieren. Das heißt, der Ausgang soll irgendwo zwischen 
0 und -12V liegen.
Wie soll OPA3 eine negative Spannung ausgeben, wenn du ihm keine 
negative Versorgung gönnst?

[Tom (Gast)]

Der OPAMP wird mit +12V/GND betrieben
(fehlt im schaltbild)

auf dem scope sieht man
gelb: ausgang von OPAMP2 -> OK
blau: Ausgang von OPAMP3 -> nicht OK
rot: angedeutet mein ziel (soll natürlich ein sinus sein)

[einer (Gast)]

Sollte der mittlere Opamp ein Addierer werden?

[Heinz V. (heinz_v)]

Der +IN von OP IC1C muss an virtuelle Masse (Ub/2), denn GND ist bezogen 
auf den Signalpegel negativ.

[karadur (Gast)]

Hallo

häng den +Eingang von IC1c an Ub/2

[U. M. (oeletronika)]

Hallo,
wie schon angemerkt, versuchst du wohl das Sinussignal mit Offset zu 
invertieren ohne negative Betriebsspannung.
Das Signal mit Offset zwischen 0...6V wird aber nach 0...(-6V) 
invertiert,
was eben ohne neg. Betriebsspannung schlecht geht.
Das Signal wird nicht nur in der Phase um 180° verschoben, sondern auch 
an der Nullinie gespiegelt.
Gruß Öletronika

[Christian L. (cyan)]

C2 ist ganz großer Mist. R1 und R2 kann man sich auch sparen. Die 
Mischung vom Signal und Offset an IC1B wird so auch nicht funktionieren. 
Dass der nicht invertierende Anschluss von IC1C auch falsch beschaltet 
ist, wurde dir ja bereits gesagt. So kann deine Schaltung nie 
funktionieren. Solche Sachen kann man auch immer sehr gut mit LTSpice 
simulieren. Dann würdest du schon sehr schnell sehen, was alles nicht so 
arbeitet, wie du es willst.

[andi (Gast)]

eine 180° Phasenverschiebung eines AC signals lässt sich doch viel 
einfacher mit einem Transistor in Emitterschaltung realisieren

[Tom (Gast)]

Christian L. schrieb:
> C2 ist ganz großer Mist. R1 und R2 kann man sich auch sparen. Die
> Mischung vom Signal und Offset an IC1B wird so auch nicht funktionieren.
> Dass der nicht invertierende Anschluss von IC1C auch falsch beschaltet
> ist, wurde dir ja bereits gesagt. So kann deine Schaltung nie
> funktionieren. Solche Sachen kann man auch immer sehr gut mit LTSpice
> simulieren. Dann würdest du schon sehr schnell sehen, was alles nicht so
> arbeitet, wie du es willst.

So gesehen, stimmt. C2 kann man sich sparen, weil man ja deshalb mit dem 
opamp puffert.

Die mischung von signal und offset funktioniert genau so zehntausendfach 
in audio geräten die ich jeden tag repariere. Es hängt sicherlich davon 
ab, wie die ausgangsstufe beschaltet ist die diese schaltung mit signal 
versorgt.

[Murmelchen (Gast)]

U. M. schrieb:

> Das Signal wird nicht nur in der Phase um 180° verschoben, sondern auch
> an der Nullinie gespiegelt.

So nebenbei, das Signal wird nicht in der Phase um 180° verschoben, es 
wird 'nur' invertiert. Das kann man Spiegelung an der Nulllinie nennen, 
aber nicht, obwohl oft gemacht, Phasenverschiebung um 180°.

Mit besten Grüßen

Murmelchen

[Lutz H. (luhe)]

Masse und GND, Was ist das Bezugspotential und was 0V.

Arbeiten bei OPV mit symetrischen Betriebsspannungen macht das Leben 
leichter

hier ist UB/2  das Beugspotential  und dort verbinden

[Werner M. (Gast)]

Tom schrieb:
> So gesehen, stimmt. C2 kann man sich sparen, weil man ja deshalb mit dem
> opamp puffert.

Den kann man sich nicht nur sparen. Der ist ausgesprochen schädlich, 
weil er, wenn er halbwegs gute Eigenschaften hat, die Phasenreserve des 
OP aufzehrt und damit die Regeleigenschaften des OP verschlechtert.

[F. F. (foldi)]

Lutz H. schrieb:
> Arbeiten bei OPV mit symetrischen Betriebsspannungen macht das Leben
> leichter

Wie wahr!
Sicher kann man single supply für viele Anwendungen nehmen, aber sobald 
man unter die Null will, ist das einfacher und sauber.
Habe anfangs beim Lernen von OPV's alle diese Schaltungen getestet und 
kann nur für mich feststellen, dass da zwei Spannungen ran müssen.

[N. B. (saint1234)]

Werner M. schrieb:
> Tom schrieb:
>> So gesehen, stimmt. C2 kann man sich sparen, weil man ja deshalb mit dem
>> opamp puffert.
>
> Den kann man sich nicht nur sparen. Der ist ausgesprochen schädlich,
> weil er, wenn er halbwegs gute Eigenschaften hat, die Phasenreserve des
> OP aufzehrt und damit die Regeleigenschaften des OP verschlechtert.

Aber sicher nicht bei einem Impedanzwandler. Dort wird nur eine 
Gleichspannung gebuffert. Auch wenn sich mir der Sinn des OPVs nicht 
erschließt.

Du kannst IC1A weglassen und den Spannungsteiler direkt an IC1B hängen. 
Mit nem kleinen C parallel am unteren Widerstand (zum Blocken von 
HF-Störungen). Leg die Grenzfrequenz in den nicht hörbaren Bereich 
(20KHz oder so).

Wie dir alle schon gesagt haben braucsht du natürlich eine symmetrische 
Spannungsversorgung für die OPVs.

Gruß

[Possetitjel (Gast)]

Nico B. schrieb:

>> Den kann man sich nicht nur sparen. Der ist ausgesprochen
>> schädlich, weil er, wenn er halbwegs gute Eigenschaften
>> hat, die Phasenreserve des OP aufzehrt und damit die
>> Regeleigenschaften des OP verschlechtert.
>
> Aber sicher nicht bei einem Impedanzwandler. Dort wird nur
> eine Gleichspannung gebuffert. [...]

Souverän: Ein Schuss, und zwei kaputte Knie.

1) Die Stabilität wird um so kritischer, je GERINGER die
eingestellte Verstärkung ist (weil der innere Verstärkungs-
überschuss der Schleife dann desto größer ist). Der
Spannungsfolger ist am stärksten gefährdet.
Deshalb haben z.B. teilkompensierte OPV auch eine
Mindestverstärkung.

2) Die Schwingneigung hängt (in der linearen Theorie) nicht
vom Signal, sondern nur vom System und seiner Dimensionierung
ab. Das System interessiert sich keinen Deut dafür, dass Du
nur Gleichspannung verstärken WILLST - wenn die Schwingbedingung
erfüllt ist, schwingt es.
Das liegt einfach daran, dass sich eine Schwingung auch ohne
äußeres Signal aus dem Eigenrauschen aufbaut - und thermisches
Rauschen ist nun mal überall.

Das bedeutet: Ein großes C direkt am OPV-Ausgang gegen Masse ist
in (100-epsilon)% aller Fälle eine ganz schlechte Idee.

[N. B. (saint1234)]

Possetitjel schrieb:
> Das liegt einfach daran, dass sich eine Schwingung auch ohne
> äußeres Signal aus dem Eigenrauschen aufbaut - und thermisches
> Rauschen ist nun mal überall.

Du hast natürlich vollkommen Recht, genauso wie der Teilnehmer den ich 
zitiert hatte. Ich bitte um Verzeihung.

Ich bin dummerweise von Eigenschaften einer idealen Gleichspannung  + 
OPV ausgegangen.

[Joe F. (easylife)]

Du benötigst einen einzigen Op-Amp und einen Koppelkondensator.

Und wenn du das Ausgangssignal auch wieder auf GND bezogen haben 
möchtest, benötigst du einen 2. Koppelkondensator.