Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Eingangswiderstand OPV


von Heinz (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

grundlegende Frage: ein OPV hat ja im Idealfall einen unendlich hohen 
eingangswiderstand. Ich dachte immer, dieser Widerstand sei "im OPV" 
durch die Innenbeschaltung gegeben, d.h. von außen, wenn man einen OPV 
im IC Gehäuse betrachtet, braucht man sich eigentlich nicht um den 
Eingangswiderstand kümmern. Ist das nicht so?

Jetzt finde ich immer wieder Quellen, wo z.B. beim invertierenden 
Verstärker beschrieben ist, das R1 (also der Widerstand vom 
Eingangssignal um Minus-Anschuss am OPV) den Eingangswiderstand bildet. 
Der Widerstand R1 ist doch jetz extern beim invertierenden Verstärker? 
Warum ist es beim invertierenden Verstärker so, dass der R1 als 
"Eingangswiderstand" wirkt?

von Luca E. (derlucae98)


Lesenswert?

Liegt der nicht-invertierende Eingang auf Masse, dann hat der 
invertierende Eingang durch die Gegenkopplung dasselbe Potential (= 0V). 
Über dem R1 fällt dann die gesamte Eingangsspannung ab.

von Heinz (Gast)


Lesenswert?

Perfekte Erklärung, ist nun vollkommen klar, wegen der "virtuellen 
Masse" am invertierenden Eingang!

Vielen Dank!!

von A. S. (Gast)


Lesenswert?

Heinz schrieb:
> wegen der "virtuellen Masse" am invertierenden Eingang!

Im nächsten Schritt kümmert man sich dann doch um den Eingangswiderstand 
des OPs oder Komparators, indem man dafür sorgt, dass beide Eingänge den 
gleichen externen widerstand sehe. Also z.b. nicht direkt auf Masse 
sondern R1 Halbe

von Michael M. (michaelm)


Lesenswert?

A. S. schrieb:
> ...sondern R1 Halbe ...

Was hältst du von R1 || R2? ;-)

: Bearbeitet durch User
von Andrew T. (marsufant)


Lesenswert?

Michael M. schrieb:
> A. S. schrieb:
>> ...sondern R1 Halbe ...
>
> Was hältst du von R1 || R2? ;-)

+1

von Lutz V. (lvw)


Lesenswert?

Unabhängig von der Anwendung - und auch unabhängig davon, um welches 
aktive Element es gerade geht, muss man immer streng unterscheiden 
zwischen (a) dem Eingangswiderstand des aktiven Elementes am relevanten 
Eingangs-pin und (b) dem Eingangswiderstand der jeweiligen Schaltung, 
die dann aus dem aktiven Teil und der externen Beschaltung besteht.

Beispiel: Auch wenn das Eingangssignal direkt am Eingang des OPV (oder 
des BJT) liegt (und also dort der Eingangswiderstand der Schaltung 
gesucht ist), wird dieser Eingangswiderstand dann z.B. durch den Effekt 
einer Gegenkopplung stark verändert.

von AnalogOpa (Gast)


Lesenswert?

Die Eingangsstufe eines bipolaren Operationsverstärkers ist gewöhnlich 
ein Differenzverstärker, bei dem die Basis jedes Transistors einen 
Eingang bildet. Damit diese Transistoren einen Basisstrom bekommen, 
müssen sie einen Stromfluss zum Spannungsmittelpunkt der bipolaren 
Spannungsquelle haben. Deshalb braucht jeder OP-Eingang einen 
Basiswiderstand,der auch relativ hochohmig sein kann. Um eine 
Unsymmetrie zu vermeiden, sollten beide Widerstände möglichst gleich 
sein, um am Ausgang einen zusätzlichen Spannungsoffset zu vermeiden.

von Michael M. (michaelm)


Lesenswert?

AnalogOpa schrieb:
> ... Damit diese Transistoren einen Basisstrom bekommen,
> müssen sie einen Stromfluss zum Spannungsmittelpunkt der bipolaren
> Spannungsquelle haben. Deshalb braucht jeder OP-Eingang einen
> Basiswiderstand,der auch relativ hochohmig sein kann. ...

1. Demnach dürfte eine OPV-Spannungsfolger (= n.i. OPV mit Gegenkopplung 
vom Ausgang zum i. Eingang) nicht funktionieren. In der Praxis 
funktioniert er aber doch. Warum nur? ^^
2. Ein OPV wird nicht unbedingt an einer bipolaren Spannungsversorgung 
betrieben. Hmmmm, was dann?

Vielleicht hilft es, nochmals das OPV-Grundwissen aufzufrischen. ;-)
Im Netz gibt es genügend Quellen, von Bastlerniveau bis zu 
hochwissenschaftlichen Betrachtungen, meine ich... :-)

von AnalogOpa (Gast)


Lesenswert?

Der Basiswiderstand muss nicht hochohmig sein, er kann auch gegen null 
gehen. Beim OPV-Spannungsfolger kann der Basisstrom auch über die 
Rückführung vom Ausgang zum Eingang fließen, die einen Widerstand in 
einem weiten Bereich haben kann.
Wenn ein OP an einer Spannung betrieben, so muss der 
Spannungsmittelpunkt auf andere Weise geschaffen werden und die Endstufe 
des OP muss für diese Betriebsweise geeignet sein. Nicht alle OP sind 
dazu in der Lage.
 Bitte diesen Sachverhalt in entsprechenden Fachbüchern nachlesen.

von Michael M. (michaelm)


Lesenswert?

AnalogOpa schrieb:
> Bitte diesen Sachverhalt in entsprechenden Fachbüchern nachlesen.

Genau deswegen mein Einwand vorhin... ;-)

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Heinz schrieb:
> Jetzt finde ich immer wieder Quellen, wo z.B. beim invertierenden
> Verstärker beschrieben ist, das R1 (also der Widerstand vom
> Eingangssignal um Minus-Anschuss am OPV) den Eingangswiderstand bildet.

Das ist die Beschaltung des OPV, nicht der OPV selbst.

Um den hohen Eingangswiderstand eines OPV zu nutzen, gibt es 
Instrumentenverstärker, eine Zusammenschaltung von drei OPVs, bei der 
jedes Eingangssignal erstmal über einen Elektrometerverstärker läuft.

von Josef L. (Gast)


Lesenswert?

wobei man zB bei wikipedia von "Elektrometerverstärker" gleich zu OPV 
weitergeleitet wird. Zu "Instrumentenverstärker" siehe 
https://de.wikipedia.org/wiki/Instrumentenverst%C3%A4rker
war mir auch neu ...

von Wühlhase (Gast)


Lesenswert?

Wolfgang schrieb:
> Um den hohen Eingangswiderstand eines OPV zu nutzen, gibt es
> Instrumentenverstärker

Das muß noch gar nicht mal so einer sein, ein OPV mit FETs anstelle von 
Bipolartransistoren in der Eingangsstufe reicht auch schon.

Die Eingangsströme sind dann nur noch Leckströme am Gate eines 
Feldeffekttransistors.

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Wühlhase schrieb:
> Das muß noch gar nicht mal so einer sein, ein OPV mit FETs anstelle von
> Bipolartransistoren in der Eingangsstufe reicht auch schon.

Du hast nicht verstanden, worum es geht. Der Widerstand R1 beim TO ist 
das Problem, nicht die Eingangsstufe des OPV.

Josef L. schrieb:
> wobei man zB bei wikipedia von "Elektrometerverstärker" gleich zu OPV
> weitergeleitet wird.

Was willst du damit sagen?
Deswegen ist das trotzdem keine Eigenschaft des OPVs sondern der 
Beschaltung.

Mit einem OPV lässt sich so ein Elektrometerverstärker eben leicht 
aufbauen, indem man einfach den invertierenden Eingang mit dem Ausgang 
verbindet und mit dem Signal in den nichtinvertierenden Eingang gehen.
Auf der Wikipediaseite über OPVs ist die Beschaltung als Beispiele für 
realisierbare Operationen unter "Spannungsfolger" zu finden.
https://de.wikipedia.org/wiki/Operationsverst%C3%A4rker#Spannungsfolger

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.