Differenzverstärker

Dieses Thema im Forum "Schule, Studium, Ausbildung" wurde erstellt von 5p34k, 14. Februar 2014 .

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  1. 14. Februar 2014
    Moin!
    Kann mir jemand erklären, wie ich bei der Schaltung hier http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm
    auf die jeweiligen Formeln komme??
    Ich hab doch immer einen virtuellen Kurzschluss an den Anschlüssen des OPV oder? also wirkt R2 nur auf Ua ein und R1 nur auf Ue1. Aber dann müssen die doch noch durch die anderen Wiederstände wenn ich jetzt Ue2 kurzschließe?!?
     
  2. 14. Februar 2014
    Zuletzt von einem Moderator bearbeitet: 15. April 2017
    AW: Differenzverstärker

    Die Eingänge des idealen OPamps sind hochomig, das bedeutet, dass kein Strom in die Eingänge fließt.
    Wie auf der Seite beschrieben, ist das eine Mischung aus invertierender und nicht invertierender Verstärker.

    //Edit

    Habe die Aufgabe mal eben durchgerechnet. Vielleicht verstehst du es so besser. Wenn du fragen dazu hast, frag einfach nach!

    IMAG0235.jpg
     
  3. 14. Februar 2014
    AW: Differenzverstärker

    Ok, dann ist also Ud gleich 0, also die Spannung zwischen den beiden Eingängen des OPV.
    Warum ist dann aber Ue1 = R1*I1 + R4*I3 ??
    Wenn ich die Spannungsquelle Ue2 aus der Schaltung mit dem Überlagerungssatz rausnehme, dann müsste ich sie doch kurzschließen oder nicht? Dann würde R3 auch an Masse hängen und durch R3 würde auch ein Strom fließen (weil R3 dann parallel zu R4 hängt).
    Nehme ich dann eigenltich meinen OPV komplett aus der Schaltung raus und schließe nur die Eingänge kurz?
     
  4. 14. Februar 2014
    AW: Differenzverstärker

    Das Netzwerk befindet sich in einem ausgeregeltem Zustand, das bedeutet, dass die Differenz zwischen den beiden Eingangsklemmen 0 ist.

    Mit dem Überlagerungssatz kenne ich mich nicht so aus, aber wenn du Ue2 kurzschließen würdest, hättest du R3||R4, jedoch würde kein strom fließen, weil der +Eingang hochohmig ist. Dann hättest du nur noch den Inventierenden Verstärker mit Ua=-Ue1*(R2/R1)

    Wenn du jetzt Ue1 auf Masse legst hast du trotzdem noch einen Strom der durch R1 und R2 Fließt, die musst du mit in deine Rechnung einbeziehen.

    Am Ende rechnest du Ua=Ua(Ue1)+Ua(Ue2).

    Wie gesagt, ich habe das nie nach dem Überlagerungssatz gemacht, aber so sollte es auch gehen. Versuche es vllt. später es damit zu lösen.

    Edit//

    Mit dem Überlagerungssatz kommt das selbe raus. Wie du schon gesagt hast, musst du jeweils eine Spannungsquelle kurzschließen.
     
  5. 14. Februar 2014
    Zuletzt von einem Moderator bearbeitet: 15. April 2017
    AW: Differenzverstärker

    Unbenannt.png
    So sieht das doch mit dem Überlagerungssatz aus oder??
    Beim ersten Schaltbild würde die Spannung Ue1 über R1 und R3||R4 abfallen und Ua über R2 und R3||R4. das würde sich auch rauskürzen und so weiter da komm ich dann auch auf die Formel für den invertierenden Verstärker.
    Wenn ich jetzt aber Ue1 kurzschließe wie im 2. Bild, wie berechnet sich das dann??? Über Ud fließt kein Strom "hoch" oder? aber Ua kann immernoch "runter" fließen oder? oder ist Ud ein kompletter Kurzschluss?? Wenn ja, warum schließen wir das dann bei der Berechnung von Ue1 kurz??
    Also berechnet sich Ue2 doch einfach durch den Spannungsteiler mit R3||R4 oder? also Ue2 = (R3+R4)/(R3) * U3
    und Ua berechnet sich dann über R2 + R1||R4???
     
  6. 14. Februar 2014
    AW: Differenzverstärker

    Bild 1:

    Wenn du die Quelle Ue2 kurzschließt, dann kannst du R3 und R4 wegfallen lassen, weil da kein Strom durchfließt(Kurzschluss). Dadurch hast du auch kein Spannungsabfall an den Widerständen. Somit fällt die gesamte Spannung Ue1 an dem Widerstand R1 ab.

    Bild2:

    Nein in den OPamp fließt kein Strom! Aber wenn du eine Masche bildest wird klar, dass Ue2 an R3 und R1 abfallen musst. Somit kannst du die Ströme berechnen.
     
  7. 14. Februar 2014
    AW: Differenzverstärker

    Warum an R1??? das versteh ich nicht...
    Es müsste doch R4 sein :/ durch den OPV fließt kein strom also sind doch die Leitungen da getrennt
    Ua fällt dann nur über R2 ab, weil das potenzial am OPV der Masse entspricht aber Ue2 hat doch dann gar keine Verbindung zu R1...
     
  8. 14. Februar 2014
    Zuletzt von einem Moderator bearbeitet: 15. April 2017
    AW: Differenzverstärker

    Unbenannt.jpg

    So, wir wissen, dass in den OPamp kein Strom fließt(ideal). Beim realen sieht das wieder etwas anders aus.
    Deswegen können wir sagen, das I1=I3 ist und das I5 und I6 = 0 sind (I4-I5-I4=0).
    Denn sonst sind die Widerstände nur über Masse verbunden(gleiches Potential) und darüber kann kein Strom fließen.

    So wenn kein Strom durch die Widerstände fließt, dann kannst du sie auch einfach weglassen,
    du kannst auch mit ihnen rechnen, aber da sie null sind ist es egal.

    Jetzt machst du einen einfach Maschensatz. -Ue1+Ur1+Ur4=0 oder die andere Masche -Ue1+Ur1+Ur5=0
    Da Ur4 und Ur5 0 sind folgt

    Ue1=Ur1
    Ue1=I1*R1
    I1=Ue/R1

    Jetzt machst du eine Masche mit

    Ua=-Ur2
    Ua=-(I1*r2)
    Ua=-Ue*(r2/r1)

    Ja klar, die Spannung fällt einmal über R3 und R4 ab, aber auch an R3 und R1, bilde doch einfach mal ein paar Maschen. Aber da du ströme bestimmen willst brauchst du eine Bekannte und das ist in diesem Fall Ue
     
  9. 14. Februar 2014
    AW: Differenzverstärker

    - Das Potenzial an den Eingängen des OPV entspricht nicht Masse, denn der Strom durch R1 ist bestimmt nicht Null.
    - LuIgI meint folgende Masche: Ue2 = UR3 - Ud + UR1. Mit dem Wissen, dass der OPV Ud = 0 im eingeschwungenen Zustand hat, sieht man nun, dass Ue2 an R3 und R1 abfällt.
    - Du musst von der Vorstellung loskommen, dass der Knoten an den OVP-Eingängen ein normaler Netzwerkknoten ist. Die Leitungen sind dort nicht aufgetrennt. Es fließt lediglich kein Strom in den OPV und das Potential ist gleich.
     
  10. 14. Februar 2014
    AW: Differenzverstärker

    ok also wie man auf Ue1 kommt ist mir jetzt klar.
    wenn ich die Masche nehme Ue2 = U3 - Ud + U1 und Ud = 0 ist, dann kann ich doch sagen, dass Ue2 = R1*I1 + R3*I3 ist oder?
    Wie berechnet sich dann Ua?? Die Masche ist ja nun Ua = U4+U2...

    Edit:
    Also mein Problem ist jetzt:
    Ich hab verstanden, dass sich die Ströme I1 und I2 gegenseitig aufheben. Dadurch sind die Wiederstände in der Berechnung von Ue1 überflüssig.
    Was mir jetzt Schwierigkeiten bereitet ist, auf Ue2 zu kommen, weil da fließt der Strom von Ue2 über R1 aber die Ströme I1 und I2 sind immernoch in der Summe 0 aber ich kapier nicht, wie sich das im Zusammenhang mit I3 und I4 (also den Strömen von R3 und R4) zusammensetzt. Das Ue2 auch über R1 abfällt, ist mir klar, aber ich hätte jetzt gesagt, dass R1 und R4 parallel liegen im bezug auf Ue2 und dann hätte ich ja einen Ersatzwiederstand von R3 + R1||R4 aber so kann ich das ja anscheinend nicht berechnen :/
    Wenn ich jetzt nur sage, dass Ue2 = UR3 +UR1 ist, dann habe ich R4 gar nicht mehr in der Rechnung.
     
  11. 14. Februar 2014
    Zuletzt von einem Moderator bearbeitet: 15. April 2017
    AW: Differenzverstärker

    IMAG0237.jpg
     
  12. 14. Februar 2014
    AW: Differenzverstärker

    ahhhhhhhhh achsooooo
    jetzt hab ichs! danke!!!!!
     
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