Lowpass OPAmp, kann Slew Rate übersteuert werden?

[Marc H. (lifeisgood15)]

Hallo es geht um eine normale Tiefpassschaltung (Anhang) mit einem Opamp 
LM358.

Wir haben im Labor (Uni) heute verschiedene Übungen damit gemacht und 
eine Frage die ich noch beantworten muss ist, OB DIE SCHALTUNG BEZÜGLICH 
SLEW RATE übersteuert werden kann.

Ich weiß einfach, dass unter Slewrat die Anstiegsgeschwindigkeit der 
Ausgangsspannung verstanden wird, jedoch habe ich keine Ahnung wie ich 
ermitteln kann ob die Schaltung bezüglich der Slew Rate übersteuert 
werden kann. Wovon hängt das ab?

Kann mir wer sagen wie man das ermittelt ?
Würde mich über ne Antwort freuen vielen Dank.

[Wolfgang (Gast)]

Marc H. schrieb:
> Ich weiß einfach, dass unter Slewrat die Anstiegsgeschwindigkeit der
> Ausgangsspannung verstanden wird ...

Was verstehst du bei der Angabe zur maximalen Anstiegsgeschwindigkeit 
der Ausgangsspannung an dem Wort "maximal" nicht?

Was meinst du mit übersteuern?

[Teddy (Gast)]

Wolfgang schrieb:
> Marc H. schrieb:
>> Ich weiß einfach, dass unter Slewrat die Anstiegsgeschwindigkeit der
>> Ausgangsspannung verstanden wird ...
>
> Was verstehst du bei der Angabe zur maximalen Anstiegsgeschwindigkeit
> der Ausgangsspannung an dem Wort "maximal" nicht?
>
> Was meinst du mit übersteuern?

Ich glaube, wie man die Anstiegsgeschwindigkeit erhöhen kann.
Laut dieser Quelle (Seite 4).
https://www.eit.uni-kl.de/koenig/deutsch/Projects_2007_Miller_OpAmp_Kai_Lutz.pdf

wird die Slewrate durch den internen Aufbau, durch den Strom und einer 
Kapazität beeinflusst.

[Jens G. (jensig)]

Falls man mit "bezüglich der Slew Rate übersteuert" meinen sollte, ob 
man die SlewRate des OPV ausreizen könnte, dann würde ich sagen - ja.
Den je höher die Eingangsspannung, umso höher die 
Spannungsanstiegsgeschwindigkeit am Ausgang, aber um so höher auch der 
Strom.
Irgendwann kommt man dann in die Nähe der max. SlewRate, oder des max. 
Ausgangsstroms des OPV.
Der LM358 scheint aber dermaßen langsam zu sein (irgendwas um die 
0,3V/µs), daß er bei gezeigter Dimensionierung wohl mit 4,5mA (also 4,5V 
am Eingang) mit seiner SlewRate an die Grenzen kommt, während der Strom 
noch im Rahmen des Möglichen ist.

[Marc H. (lifeisgood15)]

Vielen Dank!!!!!! Hat mir sehr geholfen.

[Thomas (Gast)]

Ich versuche auch mal die Frage zu interpretieren:

Die maximale Slewrate des OPV definiert dein maximales Eingangssignal, 
da das Signal ja am negativen Eingang des OPVs ein Regeln auslöst. Der 
OPV selbst sieht dort also nicht viel vom Tiefpass den ihr aufgebaut 
habt. Anders wäre es wenn der Tiefpass irgendwie schon vor dem OPV wäre, 
dann würde der natürlich nicht das totale Eingangssignal sehen.

[Rob C. (rob_chelby)]

Denkt mal daran, dass sowas wie "maximales Eingangssignal" noch zu wenig 
ist, das zu charakterisieren.

Jens G. schrieb:
> je höher die Eingangsspannung, umso höher die
> Spannungsanstiegsgeschwindigkeit am Ausgang

Das hier würde ich so nicht unterschreiben. Die Slew rate ist eine 
konstante Kennzahl für's Großsignalverhalten. Die Bedeutung ist 
gewissermaßen Auslegungssache gemäß der Anwendung. Für die Reaktion auf 
einen Spannungssprung (Rechteck z.B. Taktflanke) würde man als Folge 
etwas anderes formulieren als sagen wir für ein sinusförmiges Signal und 
einen linearen Verstärker.

[Jens G. (jensig)]

Eigentlich isses eher egal, ob Sinus oder Rechteck/Sprung.
Die Spannung über R1 bestimmt den Strom durch den Integrator-C, und 
damit die dU/dt am Ausgang. Wenn die Momentanspannung am Eingang 4,5V 
überschreitet, überschreiten wir in dem Moment auch die max SlewRate des 
OPV (bei angenommener SR=0,3V/µs).

Ach ja - falls es noch nicht deutlich wurde:
Wenn dessen max. SlewRate oder Strom überschritten wird, dann kann er 
den Nuillpunkt am inv. Eingang nicht mehr halten, wodurch dieser 
innerlich dann übersteuert, was aber äuserlich am Ausgang des OPV nicht 
(als zu große Spannung) sichtbar wird.
Also ja, Ausreizen der SR bedeutet innere Übersteuerung.

[BurnThatC (Gast)]

Sorry wenn ich da was falsch Verstanden habe. Aber ist es nicht der Sinn 
der Tiefpassschaltung, dass die Slew Rate so eingestellt wird, dass wir 
einen TP bei gewünchter Frequenz erhalten?  Der OPV wird also 
absichtlich bezüglich SlewRate übersteuert.
Oder habe ich das Falch verstanden?
Die Slew-Rate ist ja schließlich über die Kapazität einstellbar...meine 
ich ?

MfG

[BurnThatC (Gast)]

Sorry...berichtigung meinerseits.
Die maximale Slew Rate des LM358 liegt bei 0,5V/µs.  Es kommt nun darauf 
an, wo du deine Grenzfrequenz wählst. Du Veränderst durch die Schaltung 
die Anstiegzeit des Ausgangs. Du bist dabei aber durch die maximale Slew 
Rate begrenzt.
Bei 3kHz und einem Rechtecksignal mit 100mVpp am Eingang ergibt sich 
eine neue Slew Rate von ca 0,0026V/µs bei einer eingestellten 
Grenzfrequenz von ca. 1kHz. Die SlewRate des TP ist also geringer als 
deine maximale SlewRate, welche du nie erreichen wirst, da der TP immer 
früher dran ist.