Verstärkungs Faktor ändern bei OP-V (TL082)

[FelixA]

Hallo Leute,
ich hab eine Frage zum OP-Verstärker TL082. Ich hab folgende Schaltung aufgebaut. Nur meine Spannungsversorgung liegt bei 5V

http://xoscope.sourceforge.net/hardware/buff.gif

Wenn der Schalter S1 geschlossen ist hat der Verstärker eine "Negative" Verstärkung von 10:1. Diesen Faktor möchte ich ändern. z.B. auf
5:1
20:1
1:5
1:10
1:20

Ich dachte der Verstärkungsfaktor ergibt sich durch folgende Rechnung:
(R5 + R4) / R4

Ich wollte mit R4=10kOhm und R5 entsprechend 40kOhm, 190kOhm negativ verstärken.

Jetzt mein Problem: Ich weiß nicht wie ich den Verstärker beschalten muss um positiv zu verstärken auf 1:5, 1:10, 1:20. Meine Rechung (R5 + R4) / R4 geht da nicht mehr ...

Könnt ihr mir weiterhelfen.

Danke.

Felix

[ReSeT]

Hi,

erstes Post hier, also erstmal ein Hallo in die Runde.

Also wenn mich nicht alles täuscht, handelt es sich hier um eine Nicht-Invertierende Beschaltung des Ops.

Somit ergibt sich die Verstärkung aus Ua/Ue = 1+ Rk/Re

mit v = Ua/Ue und Rk = R5 und Re = R4 heisst es also:

v = 1+ R5/R4

Ich hab vor Jahren mal ne Zusammenfassung geschrieben, vielleicht hilft sie Dir ja weiter.

http://www.pm-edv.com/download/Operationsverstaerker1.pdf

Gruß

ReSeT

[skillii]

Ich weiß nicht wie ich den Verstärker beschalten muss um positiv zu verstärken auf 1:5, 1:10, 1:20. Meine Rechung (R5 + R4) / R4 geht da nicht mehr ...

Vermutlich meinst du mit einer "negativen Verstärkung" eine Dämpfung (Verstärkung <1)!?!

Mit der Schaltung hast du eh eine positive Verstärkung!

Ich glaube du interpretierst die Formel für die Verstärkung falsch:
Wenn bei der Formel für die Verstärkung
z.B.: (1k + 10k)/1k=11
herauskommt dann heißt das dass du am Ausgang eine Spannung anliegen hast die um den Faktor 11 größer ist als die Eingangsspannung.

mfg skillii

[FelixA]

Hmm. Skillii.Komisch, denn bei einem geschlossenen Schalter S1 dämpft die Schaltung wirklich. Und zwar im Faktor 10:1

ReSeT Formel passt wunderbar.
v = 1+ R5/R4
= 1 + 27kOhm / 3kOhm
= 1/1 + 9/1
= 10:1

Aber wie müsste man das Schaltbild denn verändern, dass nicht gedämpft sondern verstärkt wird?

denn:
1/10 = 1 + x
x = - 9/10 ??


Danke.
Felix

[skillii]

Hi,
ich denke du hast es immer noch nicht ganz richtig verstanden...

Wenn für v wie in deinem obigen Beispiel 10 herauskommt dann ist das eine Verstärkung(Faktor 10)!

Eine Dämpfung ist ein Wert für V<1!!!

Wenn die aufgebaute Schaltung wirklich bei geschlossenem Schalter dämpft, dann hast du entweder die Schaltung falsch aufgebaut oder einen Messfehler, wobei ich eher letzeres vermute.
Wenn du die Schaltung wie oben angegeben aufbaust kann dämpft sie garantiert nicht ...

[FelixA]

Hi Skillii,
könntest du mir vielleicht verraten, wie ich die Schaltung abzuändern hätte, um zu dämpfen?

[Manf]

Normalerweise wird da nicht viel im aktiven Teil umgeschaltet. Die Abschwächung wird im Bereich von R1 C2 gemacht, die zu einem kompensierten Teiler erweitert werden.
http://pilatus.roederberg.dyndns.org/~arnold/file_share/uni/elektronik-praktikum/cd-inhalt/GV/phy1_2.pdf
Manfred

[skillii]

Wenn du ein Signal dämpfen willst, dann würde ich einen Spannungsteiler verwenden.

[FelixA]

Danke schön.
Manf und skillii ich hab mal versucht eure Tipps zu verwirklichen. Hab mir noch zusätzlich ein Buch von Jean Pütz besorgt und nachgelesen.
Hab mich wirklich vermessen. Der Verstärker hat schon immer verstärkt. Sorry!

Sehe ich es richtig.
- R4 möchte ich entfernen und den invertierenden Eingang direkt auf Masse legen.
- R5 und R2 wirken jetzt als Spannungsteiler.
- Die Spannung die an R5 abfällt ist die Ausgangsspannung des OPs.
v = R5 / R2; also hier v= 27/47

Jetzt eine Frage. Ich würde R2 gerne durch einen 10kOhm ersetzten. Wie muss ich die beiden Schwingkreise dann anpassen?
Reicht dieser Zusammenhang?
R1*C2 = R2*C3



Danke.

Felix

PS: Der Eingang des Operationsverstärker darf Frequenzen von 10Hz bis 20kHz nicht aussperren. Sind die beiden LC Kombinationen dafür verantwortlich?

[Manf]

Es ist eine breitbandige Schaltung ohne L und ohne Schwingkreise.

Beim kompensierten Spannungsteiler solltest Du noch mal nachsehen, das ist einfach ein Spannungsteiler aus zwei Widerstanden der durch zwei Kondensatoren erweitert ist.

Du kannst gerne für R2 auch 10kOhm einsetzen, das einzige was sich dabei verändert ist die Überlasungsgrenze für die Schutzdioden.

Beim Operationsverstärker kann man wählen zwischen der invertierenden und der nicht invertierenden Grundschaltung. Unter " Operationsverstärker " sind die beiden Grundschltungen kurz beschrieben.
Manfred

[FelixA]

Entschuldigt bitte, aber ich muss nochmal fragen. Hab eure Links mehrfach gelesen, aber ich versteh es immernoch nicht ganz.

kapazitiver Spannungsteiler.
Die Schaltung besitzt doch schon einen R1,C2 und R2,C3. Es sieht zumindest genauso aus, wie in dem PDF zum kapazitiven Spannungsteiler?

@Manf. Wenn R1,C2 und R2,C3 doch kein kapazitiven Spannungsteiler darstellen, muss zu C1 doch nur noch ein Wiederstand parallel gelötet werden? Hmm. Ich dachte C1 wäre dazu gedacht, um die mögliche Gleichspannungskomponente des Signals auszusperren.


Vielen dank schon mal.

Felix

[Manf]

kapazitiver Spannungsteiler.
Die Schaltung besitzt doch schon einen R1,C2 und R2,C3. Es sieht zumindest genauso aus, wie in dem PDF zum kapazitiven Spannungsteiler?

@Manf. Wenn R1,C2 und R2,C3 doch kein kapazitiven Spannungsteiler darstellen, muss zu C1 doch nur noch ein Wiederstand parallel gelötet werden? Hmm. Ich dachte C1 wäre dazu gedacht, um die mögliche Gleichspannungskomponente des Signals auszusperren.
Richtig, C1 ist zur AC-Ankopplung.

Ein kompensierter Spannungsteiler ist ein normaler Spannugsteiler aus zwei Widerständen die etwas hochohmig sind und die jeweils einen Kondensator parallel geschaltet haben damit die Streukapazität oder Lastkapazität kompensiert wird.

Er ist so aufgebaut wie im Bild im Link dargestellt. Manchmal ist es schwierig, die Streukapazitäten zu bestimmen, dann sollte mit einem bekannten Signal (Rechtecksignal) abgeglichen werden.
Manfred

[FelixA]

Hallo,
ich glaub ich hab es verstanden. Hab gerade folgendes Schaltbild gezeichnet.
http://home.vrweb.de/~felix.adamczyk/schaltbild.jpg

Ist es jetzt richtig?

Vielen dank für eure Hilfe.

Felix

[Manf]

Die Erdung des minus Eingangs ist noch zu korrigieren.
Mit einem Widerstand R=0 von E- nach GND ist die Verstärkung unendlich. Mit Widerstand unendlich ist die Verstärung 1.
Manfred