Operationsverstärker

[nygladiator77]

Hallo, bin neu hier. Ich hatte mündliche Prüfung in Elektrotechnik (ET), habe es leider nicht bestanden. Ich hatte ein Problem, folgendes:
2 invertierte OP's in Reihe geschaltet und am ende ein Voltmeter dazu. Was für ein Ein- und Ausgangssignal sind vorhanden? Und wie ist die Phasenlage beim Ein-und Ausgangssignal? Werte wurden nicht angegeben, musste halt mündlich erklären, wie es funktioniert. Ich brauche bitte dringend Rat und Hilfe, Habe bald wieder Prüfung am 09.August.

 

[aim65]

Hallo,
ein theoretischer OP hat eine unendliche Verstärkung, weshalb man im normalen Betriebsfall davon ausgehen kann, das die Spannung an beiden Eingängen gleich sein muß.
Du schreibst von zwei invertierenden Verstärkern, ich nehme also an, jeweils der nichtinvertierende Eingang des OPs auf Masse geschaltet, und der invertierende Eingang auf den mittleren Abgriff eines Spannungsteilers zwischen Ausgang des OPs und Eingang der Schaltung.
In dem Fall hast du einen Spannungsteiler dessen Mittelabgriff auf 0V liegt, den Rest erzählt dir das Ohmsche Gesetz.
Im einfachsten Fall (Widerstände des Spannungsteilers gleich) ist die U_aus = -Uein (für einen OP).

Sollte deine Schaltung anders gewesen sein als meine Annahme, oder bei deiner nächste Prüfung eine andere OP-Schaltung abgefragt werden :lol: - mit meinem einleitenden Satz und dem Ohmschen Gesetz lassen sich die OP-Schaltungen mit Widerständen leicht lösen.

Gruß, Peter

 

[nygladiator77]

Du schreibst von zwei invertierenden Verstärkern, ich nehme also an, jeweils der nichtinvertierende Eingang des OPs auf Masse geschaltet, und der invertierende Eingang auf den mittleren Abgriff eines Spannungsteilers zwischen Ausgang des OPs und Eingang der Schaltung.
Hallo aim65,
ist genau so wie du das gesagt hast.
habe mal viele Bücher nachgeschaut und eine Zeichnung gefunden, die fast genauso aussieht. Hoffe, das ich die hier zeigen kann. Will eher nur wissen, was ich in der mündl. Prüfung sagen soll, wenn gefragt wird, Wie sieht es an der Phasenlage und Ein- und Ausgangssignal aus? Hab da, sogar zahlen geschrieben von 1 bis 3, damit man das besser erklären kann.

http://upload4.postimage.org/746381/2invertierer.jpg

 

[aim65]

Hallo,
es ist eigentlich total egal, was hier die Lösung ist, denn die Prüfer werden wohl bei der nächsten mündlichen Prüfung nicht genau die gleiche Frage stellen - ist die Schaltung leicht abgeändert, und du erklärst die Lösung deiner alten Prüfungsaufgabe :lol: :lol: :lol:

Wenn es dir nur um den akademischen Anspruch geht, was du beim letzten mal falschgemacht hast:

Phasenlage:
In der Schaltung sind weder Kapazitäten noch Induktivitäten, es kommt also nur eine Invertierung also 180° in Frage. Da aber zwei Inverter hintereinander geschaltet wurden und minus mal minus plus ergibt - Keine Phasenverschiebung!

Ausgangsspannung U3:
Wie war das beim Spannungsteiler: Die Verhältnis der Spannungen wie das Verhältnis der Widerstände.
Also erster OP:
U1 fällt über dem ersten Widerstand ab, also muss U2 doppelt so hoch sein, da der zweite Widerstand doppelt so groß ist. Da der Mittelpunkt des Spannungsteilers auf 0V liegt ist U2 = -U1 x 2.
Zweiter OP:
Widerstände sind gleich groß, 0V liegt in der Mitte also U3 = -U2 = -(-U1x2) = 2x U1

Versuche den ganzen Kram zu verstehen, die Lösung alleine nutzt dir überhaupt nix.

 

[Kurt M]

der erste OP liefert nur eine Verstärkung von x2. Er invertiert zwar, aber da man die Phase des Generators nicht mißt, ist das im Prinzip egal.
Der Oszi ist am Ausgang des ersten OPs und am Ausgang des zweiten OPs angeschlossen. Man sieht es zwar nicht in der Schaltung, aber nehmen wir man an dass der X Eingang des Oszis an OP1 und der Y Eingang an OP2 angeschlossen ist.
OP2 invertiert 1:1, also ohne Verstärkung.

Der Oszi bekommt auf seine X und Y Auslenkung das gleiche Sinussignal, jedoch invertiert (phasenverschoben).
Daher zeigt der Bildschirm einen Kreis.

Wenn am Oszi nicht die X und Y Eingänge sonden Y1 und Y2 Eingang benutzt weden, sieht man zwei um 180 Grad verschobene Sinussignale.

Das Verständnis von solchen OP Schaltungen ist recht einfach, da es sich eigentlich nur um simple Spannungsteiler mit Widerständen handelt. Ein OP versucht immer (wenn er so geschaltet ist wie im Bild gezeigt, also mit Rückkopplungswiderstand), dass die Spannung an - und + Eingang gleich ist, und daraus kann man mit einem einfachen Spannungsteiler die Ausgangsspannung bestimmen. In deinem Fall besonders einfach, da der + Eingang auf 0V liegt.

 

[nygladiator77]

Hallo Kurt M,
ich musste erstmal sehr viel über Operationsverstärker lesen und lernen müssen. In der Schule hatten wir das Thema OP leider nicht durchgenommen,=> also in der Ausbildung gemeint.) Nur in der Abendschule ganz kurz besprochen. Nun bin ich schon soweit, das ich es endlich mal kapiere. Dein Beitrag hat mich noch mehr näher gebracht.
So, ich danke euch allen für die Antworten,

bis dann