Ich habe eine Spannungsquelle, und ich will die Ausgangsleerlaufspannung und den Innenwiderstand bestimmen. Wie rechnet man das aus, oder geht an die Sache ran?
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Der Anhang sieht nach einem Simulationsprogramm aus, also einfach Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom messen und R_I = U_LL / I_K.
123 schrieb: > Der Anhang sieht nach einem Simulationsprogramm aus, also einfach > Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom messen und R_I = U_LL / I_K. Natürlich nicht. Bei einem Kurzschluss am Ausgang ist der OpAmp offensichtlich nicht mehr im linearen Bereich.
quelle schrieb: > > Wie rechnet man das aus, oder geht an die Sache ran? Nun, die Ausgangsleerlaufspannung ist ja offensichtlich. Für kleine Ströme am Ausgang ist das Verhalten der Schaltung linear und hat tasächlich das Verhalten: U_Ausgang=U_Leerlauf-I_Last*R_Innen. Zur Berechnung lege einfach eine Stromquelle an den Ausgang. Der OpAmp ist im linearen Bereich, also sind die Spannungen an U+ und U- gleich. Du kannst jetzt sehr einfach Gleichungen für U+ und U- bestimmen, diese gleichsetzen und nach der Ausgangsspannung auflösen. Vorzeichen beachten, der Innenwiderstand dieser Schaltung ist negativ.
Die werte habe ich bereits simmuliert, ich möchte das aber per hand ausrechnen können.
Das habe ich ja schon beschrieben: U+ ergibt sich aus dem Spannungsteiler zwischen VCC/2 und V_OpAmp_Out, nämlich R3 und R1//R2. U- ist noch einfacher, nämlich V_OpAmp_Out minus dem durch den Laststrom entstehenden Spanungsabfall an R4. Beide Werte gleichsetzen, nach V_OpAmp_Out auflösen, nocheinmal den Spanungsabfall an R4 abziehen und du hast was du willst.
Also U+ habe ich dann U+=Uausgang*(R1||R2)/(R1||R2)+R3= 1/3*Ua Aber Ua habe ich ja nicht. Auf U- komme ich nicht. Ich kenne ja den Laststrom nicht, der Ausgang ist ja im Leerlauf. Oder ist es das hier? U-=Ua*R4/R4+R3 So wie gehts nun weiter?
Oder meinst du so das U-=Ua-Ur4 wenn ich dann U- und U+ gleichsetze und auflöse bekomme ich Ur4=3V raus was nicht stimmt. Sind ja laut Simulation 5V.
John D. schrieb: > 123 schrieb: >> Der Anhang sieht nach einem Simulationsprogramm aus, also einfach >> Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom messen und R_I = U_LL / I_K. > > Natürlich nicht. Bei einem Kurzschluss am Ausgang ist der OpAmp > offensichtlich nicht mehr im linearen Bereich. Einen OPV, der bei eine 10k Last nicht mehr im linearen Bereich ist würde ich wegschmeißen.
123 schrieb: >> Bei einem Kurzschluss am Ausgang ist der OpAmp >> offensichtlich nicht mehr im linearen Bereich. > Einen OPV, der bei eine 10k Last nicht mehr im linearen Bereich ist > würde ich wegschmeißen. Das wird aber viele OP betreffen, die nicht Rail-to-Rail fähig sind. Denn beim Kurzschluss liegt der -Eingang an GND und damit am selben Potential wie die negative Versorgung V-. Und diesen Gleichtaktbereich muss der OP erst mal können, der angegebene OP27 kann es nicht. Darüber hinaus Ist der OP in diesem Zustand garantiert in Sättigung, weil der -Eingang auf Masse liegt, und der +Eingang niemals auch nur in die Nähe der Masse kommt, sondern bestenfalls eine Spannung zwichen 1/3 und 2/3 Vcc sieht...
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123 schrieb: > Einen OPV, der bei eine 10k Last nicht mehr im linearen Bereich ist > würde ich wegschmeißen. Wow. Leg' dich wieder hin und schlaf' deinen Rausch aus.
Können wir lieber auf meien Frage eingehen? :P Wo liegt mein fehler in der Rechnung?
quelle schrieb: > Also U+ habe ich dann U+=Uausgang*(R1||R2)/(R1||R2)+R3= 1/3*Ua > > Aber Ua habe ich ja nicht. Na, geh. Auch das hatte ich schon geschrieben. Ua sollst du ja berechnen! > Auf U- komme ich nicht. Ich kenne ja den Laststrom nicht, der Ausgang > ist ja im Leerlauf. Natürlich. Den kannst du einfach vorgeben. Musst aber auch nicht: Ich hatte dir schon geschrieben, dass das Ergebnis die Form V_Ausgang=V_Leerlauf-R_Innen*I_Last haben wird. Du brauchst da I_Last gar nicht zu kennen, da du R_Innen direkt ablesen kannst.
Und wie lese ich R-innen ab!?.. Ich will das schon alles formel hinschreiben.. Mein u+ sollte richtig sein. u- aber nicht.
Na geh, wirklich... [Vo=V_OpAmp_Out, IL=I_Last, Va=V_Ausgang] U+=(Vo-Vcc/2)*(R1*R2)/(R1*R2+R1*R3+R2*R3)+Vcc/2=(Vo+Vcc)/3 U-=Vo-R4*IL U+=U- ==> Vo=(Vcc+3*R4*IL)/2 ==> Va=Vcc/2+R4*IL/2 also ist R_Innen=-R4/2 (so R1=R2=R3 natürlich)
Verstehe deine Rechnung nicht.. Naja belassen wir es dabei.
Also wenn ich diese seltsame Schaltung so sehe, würde ich sagen, im Leerlauf ist das eine Spannungsfolgerschaltung. Die +Eingangsspannung am OP und die OP-Ausgangsspannung sind gleich. Über R3 ist die Spannung dann null. Also hat R3 dann keinerlei Wirkung. Wegen des Spannungsteilers R1 R2, ist die Ausgangsspannung dann VCC/2. Wenn der Ausgang nun mit einem Widerstand belastet wird, wird daß ganze zum Schmitt-Trigger, mit einem Innenwiderstand = R4 = 10 kOhm.
Und noch was, ich vermute mal, daß die schaltung, wegen parasitärer Kapazitäten, im leerlauf nicht stabil ist, sie wird Schwingen. Es were mal interessant, die Schaltung auf einen Steckbrett aufzubauen.
Ich weiss nicht ob das Aufgebaut auch so funktioniert, sollte aber. Gibt es niemanden der sich die Zeit nimmt diese Gleichungen die ja schon von John Drake aufgestellt sind zu erläutern? Verstehe nicht wie seine U+ entsteht.
Die Schaltung zeigt einen mitgekoppelten Komparator mit Hysterese. Die Schaltung ist instabil, was durch den negativen Ri zum Ausdruck kommt. Klemmt man einen C an INminus, erhält man einen Rechteckechtgenerator mit 50% t/T und Tau = R4*C. Ohne C schwingt der OP theoretisch inf schnell,zwischen Vcc und GND, was in praxis wegen der endlichen Slew rate heißt, er zappelt bei Ua = Vcc/2 mit minimalster Dreieckamplitude herum, was im Leerlauf auch für den Ausgang hinter R4 bzw an Un gilt. Betrachte die Ströme im Knotenpunkt Up: (Idealer OP) (Uo - Up)/R3 + (Vcc - Up)/R1 = Up/R2 kürze die gleichen R weg und bringe Up nach rechts. Uo + Vcc = 3 Up. Also kippt Up immer von 1/3 nach 2/3 Vcc und zurück, weil Uo wegen der Mitkopplung theoretisch nur Vcc oder 0 annimmt, dh. Durchschnitt von Uo und Un im Leerlauf = Vcc/2. RRR =^..^= RRR !!
Auch wenn der TE noch nicht besonders weit ausgebildet zu scheint, ist das kein Grund ihn zu verarschen, Günter und Kater! Von wegen Schmitt-Trigger und Komparator...
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