Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Widerstände dimensionieren OPV


von Johann (Gast)


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Hallo,

die Dimensionierung der Widerstände bei den folgenden OPVs fällt mir 
leider sehr schwer... wie geht man bei den Aufgaben jeweils vor?

Ich komme einfach nicht darauf, wie man die Widerstandswerte bestimmt...

Für jede Hilfe bin ich dankbar!

von P. (0xff)


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Hier findest du auf jeden Fall den invertierenden Verstärker und den 
Differenzverstärker:
https://www.batronix.com/versand/know-how/op-amp.html

Google hilft manchmal

von MaWin (Gast)


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Johann schrieb:
> wie geht man bei den Aufgaben jeweils vor?

Setze R1p und R1 einfach auf 10kOhm, und rechne dann weiter.

von Patrick C. (pcrom)


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Verstehst du diese Annahmen :
i+ = 0
i- = 0 also iR2 = iR3
u+ = u-

Wenn du das verstehst, kannst du weiter berechnen machen
Wenn du das nicht verstehst, bestudiere einfachere OpAmp schaltungen

Patrick aus die Niederlande

von Johann (Gast)


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MaWin schrieb:
> Johann schrieb:
>
>> wie geht man bei den Aufgaben jeweils vor?
>
> Setze R1p und R1 einfach auf 10kOhm, und rechne dann weiter.

Das wäre dann für die 3. Schaltung mit einer Verstärkung von -8

R1 = 10 kOhm
R2 = 80 kOhm

Ist das richtig?

Und wie geht man bei den anderen Schaltungen vor? Ich komme nicht 
darauf, wie man die Widerstandswerte bestimmt...

von Noch ein Kommentar (Gast)


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>Setze R1p und R1 einfach auf 10kOhm, und rechne dann weiter.

Falls du wissen willst, warum 10k in der Praxis ein sinnvoller 
Kompromiss ist:
https://web.mit.edu/6.101/www/reference/op_amps_everyone.pdf

von Klaus R. (klara)


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Johann schrieb:
> die Dimensionierung der Widerstände bei den folgenden OPVs fällt mir
> leider sehr schwer... wie geht man bei den Aufgaben jeweils vor?
>
> Ich komme einfach nicht darauf, wie man die Widerstandswerte bestimmt...

Die OPV sind ja nicht benannt. Auch die Versorgungsspannung ist nicht 
angegeben. Am OPV ist zunächst der Ausgangsstrom limitiert. 10 mA 
schaffen die meisten OPV. Wenn die Versorgungsspannung +/-10 V betragen 
würde, dann hätte man gegen 0 V, also Masse, 10 V / 10 mA = 1 K. Damit 
könnte man gut klar kommen. Kleine Widerstände verringern auch das 
Rauschen.

Dabei ist zu beachten, daß der Ausgangsstrom nicht nur gegen Masse 
fliessen kann, sondern beim Invertierer auch gegen die virtuelle Masse 
zu -IN fliesst.
mfg klaus

von Wolfgang S. (wolfgang_s278)


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Noch ein Kommentar schrieb:
> Falls du wissen willst, warum 10k in der Praxis ein sinnvoller
> Kompromiss ist:
> https://web.mit.edu/6.101/www/reference/op_amps_everyone.pdf

Statt einer einfachen Antwort fast 500 Seiten in Englisch - das ist ja 
ne super Hilfe.

von Johann (Gast)


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Ich hab jetzt für die zweite Schaltung R1p zu 10 kOhm gesetzt und 
folgende Werte raus:

R2p = 1250 Ohm
R1m = 11250 Ohm

Nur auf R2m komm ich nicht...

Ist das soweit richtig?

Und für Schaltung 3 hab ich jetzt doch
R2 = 1250 Ohm

raus, da 10000 / 1250 = 8 bzw -8


Schaltung 1 macht mir auch noch Schwierigkeiten...

von Toxic (Gast)


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Johann schrieb:
> die Dimensionierung der Widerstände bei den folgenden OPVs fällt mir
> leider sehr schwer

Wenn der Rechenweg/Ableitungen etc  nicht interessieren und du ein 
Android Smartphone besitzt:
https://play.google.com/store/apps/details?id=mwave.opampcalculator&hl=en

Hab's aber eben erst ergoogelt - App sieht nicht schlecht aus,installier 
aber noch eine 2. App(gibt genuegend davon) zur Gegenkontrolle der 
Ergebnisse.Mit so einer App findet man eventuell auch Gefallen am Opamp 
und moechte dann eventuell sein Wissen erweitern.....

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Johann schrieb:
> Schaltung 1 macht mir auch noch Schwierigkeiten...
Rechne einfach mal die Spannung am + Eingang des OP aus. Dazu musst du 
die Spannung der Ersatzspannungsquelle an diesem + Eingang berechnen. 
Für diese Berechnung kannst du dir den OP "wegdenken".

Und dann multipliziere diese Spannung am + Eingang mit 120k/6k = 20.

: Bearbeitet durch Moderator
von Icke (Gast)


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Bei der Berechnung der Lösungen solltest du zwei grundlegende Regeln von 
idealen OPV (davon ist bei theoretischen Aufgaben mal auszugehen) 
berücksichtigen


1.) Bei einer funktionierenden Schaltung (davon würde ich hier auch 
ausgehen) liegt an den beiden Eingängen '+' und '-' die gleiche Spannung 
an
2.) Es fließt kein Strom in die Eingänge '+' oder '-'

Für die Widerstände musst du dann in geeigneter Weise die Maschen- und 
Knotenregeln anwenden und dann kannst du die Werte berechnen.

von Noch ein Kommentar (Gast)


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> Statt einer einfachen Antwort fast 500 Seiten in Englisch - das
> ist ja ne super Hilfe.

Da hast du recht.

In 99,9% aller Fälle ist die beste Antwort: Nimm irgendeine App oder 
irgendeine Website und trage in des erste Feld 10k ein.

Wenn aber jemand verstehen will, warum das so funktioniert, muss 
er/sie/es 500 Seiten durcharbeiten und kommst zu dem Ergebnis, es/sie/es 
versteht nicht mal 1/1000 des Problems.

von Toxic (Gast)


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Icke schrieb:
> 1.) Bei einer funktionierenden Schaltung (davon würde ich hier auch
> ausgehen) liegt an den beiden Eingängen '+' und '-' die gleiche Spannung
> an
> 2.) Es fließt kein Strom in die Eingänge '+' oder '-'
>
> Für die Widerstände musst du dann in geeigneter Weise die Maschen- und
> Knotenregeln anwenden und dann kannst du die Werte berechnen.

Das wird der TO alles nicht verstehen,weil er offensichtlich die 
generelle Funktionsweise eines Opamps nicht versteht. Dies zumindest 
entnehme ich aus seinem Eingangsposting (ich besitze die hier viel 
zitierte Glaskugel ;-)

Bei einem Summierer oder differentiellem Verstaerker akzeptiere ich,dass 
ein Newbie Anfangsschwierigkeiten hat.Wenn es aber schon bei einer 
"simplen" Verstaerkerschaltung hapert muss der TO das kleine Einmal Eins 
eines Opamps
nochmal genau unter die Lupe nehmen.
Nichts gegen den TO: Aller Anfang ist schwer....

von Toxic (Gast)


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Noch ein Kommentar schrieb:
> Nimm irgendeine App oder
> irgendeine Website und trage in des erste Feld 10k ein.

Wie ich schon weiter oben erwaehnte:
Eine verfuegbare App downladen und wenn moeglich noch eine Zweite.Die 
Ergebnisse miteinander vergleichen und wenn soweit alles ok ist die 
bessere der zwei/drei oder 4 Apps behalten.
Ich hatte erst neulich eine Trigonometrie-App heruntergeladen.Scheinbar 
sogar von einer Firma erstellt.GUI hatte mir gefallen und gleichmal eine 
Arc-Funktion eines Kreises getestet.Naja,da bekommt man halt einen Wert 
ausgespuckt und denkt alles paletti.Hatte aber auch eine 2. App deren 
GUI und Funktionalitaet mehr als eine Idee besser war.Also 
Gegenkontrolle des ersten Ergebnisses mit der 2.App gemacht.WTF - 2 
verschieden Werte fuer den Perimeter (also Umfang des gesamten 
Arc-Bereiches).Welche App ist also fehlerhaft?Da musste ich doch dann 
tatsaechlich manuell alles selbst berechnen und dachte dann schon nun 3 
verschiedene Werte zu bekommen.Zum Glueck nicht.Die fuer mich sowieso 
"bessere" App stimmte mit ihrem Ergebnis mit meinem ueberein.
Nun sind das ja Apps die zig-verschiedene Trigonometrieberechnungen 
durchfuehren - hmmm....
Ich hab den Developer der fehlerhaften App angepingt:bis heute keine 
Antwort und auch kein Update.Ich werde die App wohl loeschen auch wenn 
andere Berechnungen ok sind.
Die App hatte "4-star ratings".Alle User klatschen die Haende und merken 
nicht,dass das eine oder andere Ergebnis falsch ist....
Kurzum: Aufpassen !

von Ralph S. (jjflash)


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... ich finde schon die Angabe Verstärkungsfaktor -8 als "lustig".

Irgendwann einmal hatte ich gelernt, dass es keine negative Verstärkung 
gibt, sondern dass eher gilt:

-Ua = Ue * Vu

(was vereinfacht eben ein invertierender Verstärker ist).

Ein "Verstärker" mit Verstärkungsfaktor kleiner 1 ist dann ein 
Dämpfungsglied...

hmmm, ich werde wirklich wirklich alt !

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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Vielleicht hilft es Dir bei den Berechnungen und zum Verständnis, daß 
ein OP in solchen Beschaltungen immer versucht die Differenz zwischen 
(+) und (-) Eingang auf Null zu setzen.

Beim invertierenden Verstärker OPV_3 liegt (+) an Gnd, bei (-) wird sich 
also auch 0V einstellen ('virtueller Nullpunkt'). So lassen sich R1, R2 
& die Verstärkung leicht berechnen.

von HildeK (Gast)


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Ralph S. schrieb:
> -Ua = Ue * Vu
>
> (was vereinfacht eben ein invertierender Verstärker ist).
>
> Ein "Verstärker" mit Verstärkungsfaktor kleiner 1 ist dann ein
> Dämpfungsglied...

Wo du das Minus setzt ist doch egal.

Wenn schon: ein Dämpfungsglied hat eine Verstärkung < 1 aber ≥ 0 bzw. 
mit meiner Betrachtungsweise -1 < v < +1!
Und, bei einem Dämpfungsglied von 'Verstärkung' zu reden ist genau so 
unglücklich ...

Also, lassen wir die Wortklaubereien 😉.

von R1 (Gast)


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Johann schrieb:
> Das wäre dann für die 3. Schaltung mit einer Verstärkung von -8
>
> R1 = 10 kOhm
> R2 = 80 kOhm
>
> Ist das richtig?

Nö. Da sind gemäß des Schaltplans R1 und R2 vertauscht. Der R in der 
Gegenkopplung heißt dort leider R1. Böse Falle. ;)

von Harald W. (wilhelms)


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Toxic schrieb:

> Eine verfuegbare App downladen

Ja, früher lernte man noch malnehmen und teilen in der Schule.
Heutzutage braucht man dafür eine App.

von Jester (Gast)


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Johann schrieb:

> die Dimensionierung der Widerstände bei den folgenden OPVs fällt mir
> leider sehr schwer... wie geht man bei den Aufgaben jeweils vor?
>
> Ich komme einfach nicht darauf, wie man die Widerstandswerte bestimmt...

Buch lesen?

Halbleiter-Schaltungstechnik, Ulrich Tietze, Christoph Schenk : Springer
finde ich ganz brauchbar

von my2ct (Gast)


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Ralph S. schrieb:
> Ein "Verstärker" mit Verstärkungsfaktor kleiner 1 ist dann ein
> Dämpfungsglied...

-10 ist auch kleiner als 1 und trotzdem stellt so ein Verstärker noch 
lange kein Dämpfungsglied dar. 😉

von Harald W. (wilhelms)


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Jester schrieb:

>> Ich komme einfach nicht darauf, wie man die Widerstandswerte bestimmt...
>
> Buch lesen?
>
> Halbleiter-Schaltungstechnik, Ulrich Tietze, Christoph Schenk : Springer
> finde ich ganz brauchbar

Das wird Ihm zu hoch sein.

von BOOMERang (Gast)


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Das rechnet man mit dem Superpositionsprinzip durch... Zumindest solange 
man vom idealen OPV (linear) ausgeht.

von Andrew T. (marsufant)


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Johann schrieb:
> Das wäre dann für die 3. Schaltung mit einer Verstärkung von -8
>
> R1 = 10 kOhm
> R2 = 80 kOhm
>
> Ist das richtig?

R1 und R2 vertauscht, jedoch Werte korrekt.

von Jester (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Jester schrieb:
>
>>> Ich komme einfach nicht darauf, wie man die Widerstandswerte bestimmt...
>>
>> Buch lesen?
>>
>> Halbleiter-Schaltungstechnik, Ulrich Tietze, Christoph Schenk : Springer
>> finde ich ganz brauchbar
>
> Das wird Ihm zu hoch sein.

Und die ganzen "Apps" bringen ihn keinen Schritt weiter, weil diese das 
Problem verdecken und absolut nichts zum Verständnis beitragen.

Bei so einer "App" fallen hinten Zahlen raus - und das war's. Immerhin 
ist der TO aber abgebrüht genug, sich vom Forum seine Hausaufgaben 
erledigen zu lassen - was ihn aber letztendlich genau so wenig weiter 
bringt.

von Josef L. (Gast)


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Das eigentliche Problem ist halt, dass diese Aufgaben eine Zusatzannahme 
benötigen, um lösbar zu sein. Man muss den Wert eines der Widerstände 
frei festlegen, die Formel liefert nur das Widerstandsverhältnis.

Wo auch immer der Wert herkommt, man hat auf dem Lösungsblatt keine 
Möglichkeit, die Wahl des Wertes schriftlich zu begründen. Kann sein, 
dass er irgendwo im zum Aufgabenheft gehörenden Lehrbuch erwähnt wurde. 
Kann sein, wenn man einen anderen wählt, gilt die Aufgabe als nicht 
gelöst, obwohl sie formelmäßig richtig ist.

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