Hi,
was passiert wenn ich an einen Integrierer lediglich die Betreibsspannung anlege, es hat irgendetwas mit der Offsetspannung zu tun, aber was genau und wie löse ich dieses Problem ??
Hallo s.kette,
meinst du einen aktiven Integrierer mit Operationsverstärker? Wann sich da etwas tut, hängt von der Betrachtungsgenauigkeit ab. Wenn man die Schaltung als ideal betrachtet und als einzigen realen Aspekt die Offset-Spannung hinzu nimmt, sollte die Ausgangsspannung konstant bleiben, solange man am Eingang 0V anlegt, denn die Offset-Spannung wirkt sich am Ausgang aus, wenn beide Eingänge an 0V hängen.
Wenn man die komplette Schaltung real betrachtet, wird der Integrator wohl in irgendeine Richtung abdriften, weil man am Eingang Rauschen hat und der Kondensator einen (wenn auch sehr großen) ohmschen Widerstandsanteil hat, wodurch von der Ausgangsspannung etwas zurück auf den Eingang geführt wird.
Also es geht um die reale OP-Schaltung. Ich weiß auch das man den auftretenden Effekt mit einem sehr großen Widerstand parallel zum Kondensator verhindern oder zumindest abschwächen kann. Nur fehlt mir leider die Erklärung warum das so ist.
Dann rechne doch nach
Guten Tag,
es geht ja hier um das, was langfristig „hinten“ dabei herauskommt. Also der Gleichspannungsfall. Dann ist es doch einfach. Für den Kondensator nimmst du einfach unendlich als Widerstand und rechnest mal mit … 5 mV Offsetspannung aus, was am Ausgang passiert.
Gruß
Stefan
Hallo s.kette,
ich habe über eine Suchmaschine ein ganz gut aussehendes Ersatzschaltbild (ESB) eines realen OPs (für geringe Frequenzen) gefunden:
http://www.ilea.uni-stuttgart.de/dateien/rt2/vorl/Ab…
Das ESB befindet sich direkt auf der ersten Seite.
Die Ausgangsspannung des idealen Integrierers berechnet sich ja wie folgt:
u_a(t) = - \frac{1}{RC} \cdot \int\limits_{-\infty}^{\infty} u_e(t) dt
Das heißt nichts Anderes als dass das am Ausgang das über die Zeit aufintegrierte Eingangssignal anliegt, also wenn man es mal zeitdiskret ausdrückt, die Summe aller Eingangswerte. Solange die Differenzspannung am Eingang 0V ist, bleibt der Integrator also stabil, egal welche Spannung am Ausgang ist (was auch bedeutet, dass der Ausgangsoffset keine Drift verursacht).
Wenn man parallel zum Kondensator einen Widerstand schaltet, hat man eigentlich keinen Integrator mehr, sondern ein Verzögerungsglied – das kann also keine Lösung sein.
Beim Blick auf das ESB (obiger Link) zeigt aber, dass es auch einen Eingangsoffset gibt (Spannungsquelle U_{I0}). Den müsste man eigentlich etwas in den Griff bekommen, indem man den Widerstand (am negierten Eingang) nicht zu hoch dimensioniert und eine Spannungsquelle verwendet, die ein bisschen Strom führen kann.
Danke Alpha Kappa, das hilft mir weiter !!
Hallo,
Also es geht um die reale OP-Schaltung. Ich weiß auch das man
den auftretenden Effekt mit einem sehr großen Widerstand
parallel zum Kondensator verhindern oder zumindest abschwächen kann.
logisch, ein Kondensator hat ideal einen unendlichen Innenwiderstand
und ein OPV hat ideal eine unendliche Verstärkung.
Real hat ein Kondensator einen riesigen DC-Widerstand und ein OPV
hat ca. 120db Verstärkung.
Jedes uV Offset (ist praktisch auch nie exakt Null) verursacht also
eine Ausgangsspannung, die mit annähernd Leerlaufverstärkung multipliziert
ausgegeben wird. Der Integrator wird also bei Uin=0 systematisch
gegen eine Betriebsspannungsgrenze laufen.
Mit einem endlichen Rückkopplungswiderstand wird das abgemildert.
Gruß Uwi