Artikel pedia
| Home | Kontakt | Artikel einreichen | Oberseite 50 artikel | Oberseite 50 autors
 
 
Artikel kategorien
Letztes fugte hinzu
    Nennen sie 3 konstruktionsgrundsätze und erklären sie diese
   1 kondensator und spule im wechselstromkreis
   Grundlagen
   Aerodynamik bei flugzeugen
   
   Leitungen
   Ersatzschaltbilder
   5. _bohren, reiben, senken
   Projekt fertigungstechnik pulvermetallurgie, sintern
   Digitale signalverarbeitung
   Analogschalter
   Qualitätswerkzeuge / tools of quality
   Logische elektronik
   Ir-datenübertragung
   Drucker und plotter
alle kategorien


  Opv-frequenzstabilität

                                              OPV-Frequenzstabilität                                                    Inhaltsverzeichnis          1.Grundlagen: Gegengekoppelte Operationsvertärker   *)Nichtinvertierer *)Invertierer   2.Frequenzgänge: Open-Loop-Verstärkung und Verstärkung bei Gegenkopplung   *)Open-Loop *)Gegengekoppelt   3.Stabilitätsbetrachtung im Bode-Diagramm   4.Möglichkeiten der Frequenzkompensation:   I) durch einfachen Tiefpaß II) Lag-Kompensation III) Lead-Kompensation IV) Passive Feed-Forward-Kompensation V) Active Feed-Forward-Kompensation         1.Grundlagen: Gegengekoppelte Operationsverstärker   *) Nichtinvertierer  Blockschaltung:                     *) Invertierer      Blockschaltung:                     2.

Frequenzgänge: Open-Loop-Verstärkungund Verstärkung bei Gegenkopplung   Abkürzungen: k...Rückkopplungsfaktor V...

Verstärkung des OPVs V’..Gesamtverstärkung der Schaltung V0..Gleichgrößenverstärkung (w<<wg)   *) Open-Loop                                             V0 V=------- 1+jw/wg *) Gegengekoppelt         V0 ---------- V 1+jw/wg V0 1 1 V’= ---- = ----------- = ----------- = --- ----------- 1+kV V0 1+jw/wg+kV0 k 1+jw/wg 1+k------- 1+ ------- 1+jw/wg kV0                  Die Gleichung für V’ gilt allgemein, das heißt auch für komplexe k:   Z1 k = ---- Z1+Z2            Ist kV0 reell und viel größer als 1, gilt: V0 V’= --------- kV0+jw/wg           Das zugehörige Bode-Diagramm sieht so aus:                                           Die Grenzfrequenz der Schaltung liegt bei Re{V’}=Im{V’}:  kV0=wg/w=V0/V0’ ---> V0wg=V0’wg’..

...Verstärkungsbandbreiteprodukt       3.Stabilitätsbetrachtung im Bodediagramm  Für die Stabilität einer Schaltung ist es wichtig, daß die Schwingbe- dingungen über den gesamten Frequenzbereich unerfüllt bleiben. Es muß dafür gesorgt werden, daß in Bereichen der Verstärkung > 1 die Phasenbedingung verletzt wird, und daß bei Erfüllung der Phasenbedin- gung die Verstärkung unter 1 gesunken ist.

Da die Gegenkopplung von OPVs auf den invertierenden Eingang erfolgt, wird daraus bei einer 180°-igen Phasendrehung eine Mitkopplung. Für die Stabilitätsbetrachtung im Bodediagramm ist also der Betrag der Verstärkung bei j=180° interessant, er muß auf jeden Fall bereits un- ter den Wert 1 gefallen sein (logarithmischer Maßstab -> Schnittpunkt mit der x-Achse).                                                  Folgender mehrstufige Verstärker wäre beispielsweise instabil:                      Allerdings verläuft der Übergang zur Instabilität nicht sprunghaft, sondern verlaufend. Ausschlaggebend für das Verhalten einer Schaltung ist die sogenannte “Phasensicherheit” oder “Phasenreserve”, die im Bode-Diagramm des gegengekoppelten Verstärkers (siehe 2 Bilder vor- her) erkennbar ist. Schaltungen mit kleinen Phasenreserven zeigen sehr starkes Überschwingen in ihrer Sprungantwort:                               Entsprechend der Anwendung muß ein geeigneter Kompromiß bezüglich Verstärkung und Sprungverhalten getroffen werden. Die Praxis zeigt, daß Phasenreserven ab ca.





75° sinnvoll sind.         Beispiel für Instabilität: Differenzierer                       Wie ersichtlich, bringt die Phasendrehung des Kondensators in diesem Fall zusätzliche 90° Phasendrehung ein, was zur Erfüllung der Phasen- bedingung bei Verstärkung >1 führt. Abhilfe schafft hier ein Serienwiderstand zum Kondensator.   4.Möglichkeiten der Frequenzkompensation   I.durch einfachen RC-Tiefpaß    Dieses Bode-Diagramm zeigt, daß mit Hilfe des Tiefpas- ses der Verlauf der Gesamt- verstärkung einen zusätzli- chen Knick erhält, was die Schaltung stabil macht.

Oh- ne diese Maßnahme würde In- stabilität herrschen, wie der Verlauf von V zeigt.       II.Lag-KompensationBei der Lag-Kompensation er- weitert man den Tiefpaß um einen Widerstand, wodurch ei- ne zweite Grenzfrequenz er- zeugt wird. Die Wirkung dieser Maßnahme äußert sich insofern, als daß der erste Knick der V-Kurve früher einsetzt. Durch geeig- nete Wahl von wg2 fällt diese zweite Grenzfrequenz genau dorthin, wo der nicht-kompen- sierte OPV ursprünglich sei- nen ersten Knick hatte. Somit erscheint der gesamte Frequenzgang um wg2-wg1 nach links verschoben.

                   [lag(engl.)...”zurückbleiben”,”nacheilen”]     III.Lead-Kompensation        [lead(engl.

)...”führen”,”voreilen”]  Hier geschieht entspre- chend ähnliches, wie bei der lag-Kompensation, al- lerdings wird hier nicht R2, sondern R1 ein RC-Glied ersetzt, und zwar in Parallelschaltung. Die entscheidende Grenz- frequenz wird aber höher gewählt, sodaß, wie er- sichtlich, der Kurvenzug bis zu diesem zusätzli- chen Knick nach unten verschoben wird.       IV.

Passive Feed-Forward-Kompensation  Diese Variante wird nur mit speziellen OPVs vorgenommen, wie zum Bei- spiel mit dem TL 080. In der Schaltung stellt V01 eine spannungsgesteuerte Stromquelle und V02 eine stromgesteuerte Spannungsquelle dar. (C dient zur f-Komp.)                                V.Active Feed-Forward-Kompensation                                   

Suchen artikel im kategorien
Schlüsselwort
  
Kategorien
  
  
   Zusammenfassung Der Vorleser
   sachtextanalyse
   interpretation zwist
   Fabel interpretation
   literarische charakteristik
   interpretation bender heimkehr
   felix lateinbuch
   interpretation der taucher von schiller
   textbeschreibung
   charakterisierung eduard selicke


Anmerkungen:

* Name:

* Email:

URL:


* Diskussion: (NO HTML)





Partner: www.litde.com | impressum | datenschutz

© Copyright Artikelpedia.com