Op Amp Eingänge vertauschen

[Dorian H. (dorianh)]

Guten Tag die Herren

ich habe ein Problem das mich einfach nicht loslässt.
Ich verstehe meine Simulationsergebnisse nicht und hätte gerne Hilfe von 
euch.

Ich habe (versucht) die Varianten "invertierender Verstärker", 
"nicht-invertierender Verstärker", "invertierender Schmitt Trigger" und 
"nicht-invertierender Schmitt Trigger" mit Op Amps parallel aufzubauen 
und zu simulieren.
Als Simulationssoftware dient Tina-TI V9.3; der Op Amp ist einmal der 
Ideale Op Amp und einmal der OPA379.

Die Simulationen vom Verstärker sind gut, jedoch bei den Schmitt 
Triggern bekomm ich dasselbe Ausgangssignal wie bei den 
Verstärkerschaltungen.
Kann mir jemand sagen was ich da falsch mache?

Besten Dank
Dorian

[Peter Peters (Gast)]

Hallo Dorian

Hab versucht dein Problem nachzustellen. Kann dir leider nicht helfen. 
in meiner Simulation funktionierten die Schmitt-Trigger auf Anhieb. Aber 
zur Problem behebung würde ich dir empfehlen mal die Spannungen an 
anderen Punkten deiner Schaltung auch aufzuzeichnen. Vielleicht kannst 
du dann besser nachvollziehen, was genau nicht funktioniert.

[HildeK (Gast)]

Wenn ich am Ergebnis sehe, dass deine Ausgänge +/- 100V haben, dann ist 
die Hysteresekopplung am Komparator viel zu kräftig.

[oszi40 (Gast)]

Wahrscheinlich Spannung/Hysterese?
https://www.mikrocontroller.net/articles/Schmitt-Trigger

[Dorian H. (dorianh)]

Hallo,
danke für die schnellen Antworten.

Ja, ich sehe, die Hysterese ist viel zu hoch, der kommt nie zum 
schalten.
Wusste ich doch das es irgendeine Dummheit war.
Danke euch.

Wenn man sich die kurven Anschaut könnte man meinen das für kleine 
Verstärkungen das umkehren der Op Amp Eingänge keinen Einfluss auf das 
Ausgangssignal hat? Funktioniert das auch in mit echten Bauteilen? (Ich 
weiss das man das nicht machen sollte)


Gruss
Dorian

[Uwe B. (uwe_beis)]

Dorian H. schrieb:
> Ja, ich sehe, die Hysterese ist viel zu hoch, der kommt nie zum
> schalten.
Das stimmt zwar, aber trotzdem ist da noch ein anderer riesiger Unsinn 
drin.

In Test 43 ist die Hysterese 1/2 der Betriebsspannung = 2,5 V, die 
Ansteuerung aber nur 1 Vss.

In Test 44 ist die Hysterese 1/20 der Betriebsspannung, aber die 
Betriebsspannung ist unbekannt. Sie muss mindesten +/-100V sein, sonst 
könnten sich nicht ±100 V Ausgangsspannung einstellen. Also Hysterese ±5 
V, die Ansteuerung aber nur 5 Vss. Nun gibt es gar keine Versorgung der 
OPVs, also müssen das irgendwelche pseudo-idealen Elemente des 
Simulators sein, die mit z. B. 1,798*10^308 V (max. double Float) als 
Betriebsspannung arbeiten.

Schalten können die Schmitt-Trigger in beiden Fällen nicht. Die Ausgänge 
bleiben in einem Zustand kleben.

Aber dass in beiden Fällen ein Sinus auf dem Ausgang zu sehen ist, ist 
Unsinn. Ich kann mir nicht mal vorstellen, dass man eine Simulation so 
falsch konfigurieren kann, dass das passiert.

Nicht nur wer misst, misst Mist.

[Josef (Gast)]

Fuer einen idealen OpAmp waere das Ergebnis bei rein statischer 
Simulation korrekt.
Kann es sein das dein OPA379 auch ideal ist. Vertausche den einmal
mit einem anderen nicht idealen OpAmp.
Auch wenn die Hysterese falsch ist, sollte der OpAmp nach oben oder 
unten
durchschalten.

[Dorian H. (dorianh)]

Hallo

der Punkt ist wie Josef geschrieben die ideale Simulation.
Hab das Sinussignal vergrössert so dass die OpAmps OPA379 in Sättigung 
gehen und so der Schmitt-Trigger auch triggert.

Beim idealen OpAmp gibt's wie Uwe schreibt ja keine Versorgungsspannung, 
dadurch auch keine Sättigung.

Und in echt würde das Rauschen dann auch den OPA379 sofort triggern 
lassen.

Danke euch.

Gruss
Dorian

[Uwe B. (uwe_beis)]

Bei Test 43 ist die Zeit von 0 bis 3 ms natürlich immer noch Blödsinn. 
Offensichtlich ein Initialisierungsproblem des Simulators, der nicht 
weiß, von was für einem Startzustand er ausgehen soll. Warum deshalb der 
Sinus zu sehen ist...??? Simulatoren haben halt (zwangsläufig) auch eine 
Art Eigenleben.

[Josef (Gast)]

Uwe B. schrieb:
> Bei Test 43 ist die Zeit von 0 bis 3 ms natürlich immer noch Blödsinn.

Ja,
mit "Zero initial values" im Transient Analysis Menu kommt auch was
vernuenftiges raus.

[Dorian H. (dorianh)]

Josef schrieb:
> Uwe B. schrieb:
>> Bei Test 43 ist die Zeit von 0 bis 3 ms natürlich immer noch Blödsinn.
>
> Ja,
> mit "Zero initial values" im Transient Analysis Menu kommt auch was
> vernuenftiges raus.

Wird auch nicht viel besser :)
Anbei die Simulation mit "Zero initial values"

[Josef (Gast)]

Ja interessant.
Wenn man die Frequenz auf 1kHz erhoeht, verhaelt sich der Schmitt 
Trigger besser.
Bei 50Hz scheint es, dass der OpAmp der Spannung folgen kann.

Ist jetzt nur die Frage ob das nur ein Simulationsgespenst ist, oder
ob das Problem auch in real existiert.

[Uwe B. (uwe_beis)]

Sehr merkwürdig. Ich hab's mit meinem SiMetrix versucht - das selbe 
Ergebnis. Ist halt auch eine Spice-Simulator.

Josef schrieb:
> Wenn man die Frequenz auf 1kHz erhoeht, verhaelt sich der Schmitt
> Trigger besser.
Nein, da passiert genau das selbe. Nur in 1/20stel der Zeit.

Josef schrieb:
> ob das Problem auch in real existiert
Definitv nicht.

Dorian H. schrieb:
>> mit "Zero initial values" im Transient Analysis Menu kommt auch was
>> vernuenftiges raus.
>
> Wird auch nicht viel besser :)
Bedeutet "Zero initial values" in Tina-TI nicht, dass alle 
Energiespeicher (L und C) beim Start mit 0 initialisiert werden? Das 
gibt's bei mir für L und C nur individuell einzustellen, aber nicht 
global im Transient Analysis Menu. Dann wäre mit "Zero initial values" 
auch keine Änderung zu erwarten.

[Josef (Gast)]

Hi,

ich habe es jetzt noch in LTSpice simuliert mit dem UniversalOpamp2.
Es ist qualitativ unterschiedlich bei 50Hz und 1kHz.
Und noch seltsamer, wenn beides gleichzeitig simuliert wird, aendert
sich die 50Hz Simulation.

Und mit startup, also Startwerte von 0, natuerlich auch ein anderes
Ergebnis. Aber wahrscheinlich das Beste.

[Helmut S. (helmuts)]

Hallo,
hier mal meine Version mit LTspice.
Gruß
Helmut

[Dorian H. (dorianh)]

Helmut S. schrieb:
> Hallo,
> hier mal meine Version mit LTspice.
> Gruß
> Helmut

Das sieht ja mal so aus wie man's erwarten würde :)