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Diode und OP
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Don Ghibli
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Anmeldungsdatum: 31.08.2008
Beiträge: 172

BeitragVerfasst am: 17 Jan 2012 - 18:14:43    Titel: Diode und OP

hallo,
ich verstehe folgende aufgabe nicht :



Nun verstehe ich nicht weshalb die Diode die Ausgangsspannung begrenzen soll. Also sobald Ua = Uk (Schwellspannung) erreicht hat ist die Ausgangsspannung Uk und steigt auch nicht mehr weiter an.
Das einzigste was ich sehe ist, dass die Diode den Kondensator kurzschließt sobald Ua=Uk erreicht hat , weshalb deshalb die ganze Ausgangsspannung den Wert Uk annehmen soll verstehe ich nicht.
elexberd
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Anmeldungsdatum: 08.10.2010
Beiträge: 788
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 18 Jan 2012 - 01:37:08    Titel:

Du kennst die Grundgleichungen für einen idealen OP, nehme ich an.

Eine dieser Gleichungen ist, dass der für die Steuerung des Ausgangs erforderliche Eingangsstrom Null ist, eine andere, dass die erforderliche Differenz der Eingangsspannungen ebenfalls Null ist.

Daraus siehst du, dass der Eingangsstrom zum invertierenden Eingang und der in der Rückführung genau gleich groß sein müssen.

Der Normalbetrieb der Schaltung ist hier offenbar, wenn Ue negativ ist, dann arbeitet der OP als Integrator, Ua wird positiv und D ist gesperrt.
Die Diode ist nur dann leitend, wenn die Eingangsspannung positiv ist und der Ausgang in den negativen Bereich wandert. Die Diode wird dann leitend und der Ausgang unterschreitet nicht den Wert -Uk. So wird verhindert, dass der OP im Falle lange dauernder positiver Eingangsspannung übersteuert wird und damit eine längere Erholzeit braucht, um aus diesem Zustand wieder in den Normalzustand zu gelangen, um als Integrator wirken zu können.
Don Ghibli
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Anmeldungsdatum: 31.08.2008
Beiträge: 172

BeitragVerfasst am: 18 Jan 2012 - 14:20:02    Titel:

also erstmal danke für deine Hilfe.
Ich habe jedoch meine Probleme deine Antwort richtig nachzuvollziehen.
In der Aufgabenstellung ist die Eingangsspannung als rechteckförmige Spannung mit der Amplitude von 5V gegeben. Sie hat die Zeitdauer von von 0 bis 1ms.
Nun soll ein idealer OP also möglichst darum bemüht sein die Differenz der Eingangsspannungen auf Null zu bekommen , d.h. in diesem Fall dass die Spannung an R1 Null sein soll oder ?
Wenn nun die Ausgangsspannung den Wert -0.7V hat und der Kondensator kurzgeschlossen ist und der Eingang 5V hat dann ist mit Sicherheit die Spannung am Widerstand R1 nicht Null Vollt sonst wäre die Maschengleichung nicht erfüllt. Laut deiner Aussage ist ja aber gerade der Grund dafür, dass die Ausgangsspannung nicht höher als 0.7V wird , dass der OP nicht ausgesteuert wird , also die Differenz der Eingangsspannungen nicht mehr 0 Volt wäre wenn die Ausgangsspannung höher werden würde was ich jedoch nicht nachvollziehen kann ...
elexberd
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Anmeldungsdatum: 08.10.2010
Beiträge: 788
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 19 Jan 2012 - 00:17:09    Titel:

Normalerweise wird ein OP bei einer vorhandenen Eingangsdifferenz übersteuert, das heißt, dass der Ausgang einen seiner Extremwerte annimmt.
Aus deiner Erläuterung zur Eingangsspannung lässt sich vermuten, dass in der Schaltung die Diode einen Analogschalter ersetzen soll.

Die Eingangsspannung wird bei negativer Polarität integriert und bei positiver nur bei einem kleinen Wert (Ud) festgehalten, damit durch einfache Mittelung ein Gleichspannungswert entsprechend dem Integral gewonnen werden kann.

Die von dir immer vorausgesetzte Null-Differenz am Eingang ist bei positiver Eingangsspannung eben nicht vorhanden, weil wegen der Diode der Ausgang nicht entsprechend den Erfordernissen der Eingangsspannung folgen kann, um die Nulldifferenz am Eingang zu halten. Es entsteht dann eine Eingangsübersteuerung.
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