Frage zu Schaltbildern mit Opamps

[Lupin III.]

Ich versuche gerade zu verstehen wie Operationsverstärker funktionieren und was man damit machen kann. Dass die Differenz an den beiden Eingängen verstärkt wird ist mir klar. Was mir aber immer Probleme macht, ist einerseits die negative Versorgungsspannung, und das liegt nicht nur daran, dass mein Netzteil die nicht hat. Meine Versuche, mit einem Spannungsteiler eine "virtuelle" Masse zu erzeugen, haben leider nicht funktioniert.

Im besonderen würde ich aber auch gerne mal einfach die Grundschaltungen nachbauen. In den meisten Schaltbildern, die ich gefunden habe, sind die Versorgungsspannungen aber gar nicht eingezeichnet. Ist damit implizit gemeint, dass die mit Ub+ und Ub- verbunden sind?

Kennt jemand Quellen, nach denen die Grundschaltungen ohne negative Versorgungsspannung und mit konkreten Werten nachgebaut werden können?

[kalledom]

Wie Du schon sagst, wird die Differenz an den beiden Eingängen je nach Beschaltung verstärkt.
Die Differenz ergibt jedoch bei entsprechender Polung auch einen negativen Wert; wenn aber unterhalb von Null / GND nichts mehr ist, wie soll es dann noch funktionieren ? Erst recht bei der Verstärkung von Wechselspannungen.
Du kannst zwar mit Kondensatoren und einer virtuellen Masse alles in den positiven Bereich verlagern, aber dann ist es kein DC-Verstärker mehr und aus Wechselspannung wird eine pulsierende Gleichspannung bzw. eine Gleichspannung mit überlagerter Wechselspannung.
Deshalb ist eine negative Versorgungsspannung erforderlich.
Es gibt aber auch Anwendungen, wo keine negative Spannung benötigt wird; dort kann sich alles im positiven Bereich "abspielen". Wenn Du z.B. den -Eingang direkt mit dem Ausgang verbindest, ergibt sich eine Verstärkung von 1. Am Ausgang ist dann immer die gleiche Spannung zu messen, wie am +Eingang. Dann ist es ein Impedanzwandler von ganz hochohmig nach niederohmig.
Wenn Du am +Eingang einen Spannungsteiler aus zwei gleich großen Widerständen zwischen Plus und GND anschließt, kommt am Ausgang immer die halbe Versorgungsspannung raus. Damit könnten dann Spannungswerte über und unter dieser halben Versorgungsspannung, also relativ positiv und negativ auf die virtuelle Masse bezogen anliegen.
Wenn der -Eingang dann bezüglich der Verstärkung, Filterung, etc. entsprechend beschaltet wird, läuft der OpAmp auch mit einer Versorgungsspannung.

[Stromus]

virtuelle Masse hier, virtuelle Masse dort...

Meine Herren dieser Begriff gehört zu denen, die wirklich mit Vorsicht zu benutzen sind.
Zum Beispiel die Auslenkung am Ausgang des OP's um den eingestellten DC Arbeitspunkt. Dort wird dieser Begriff nicht korrekt verwendet, da ein Punkt, wo sich die Ströme zu Null addieren nicht definiert werden kann. Mit Null-Punkt Verschiebung ist nicht die Masse gemeint, sondern die Verschiebung des Ruhepotentials. Das ist Haargenau die Arbeitspunkteinstellung eines Transistors. Wo gibt es dort eine virtuelle Masse?
Abgesehen davon haben schon andere Spezialisten mal versucht, eine negative Spannung aus einem Spannungsteiler mit Widerständen zu erzeugen. Das ist natürlich Quatsch! Ein ohm'scher Widerstand ist immer Senke und niemals Quelle.

@Lupin

An Deiner Stelle würde ich nicht mit Gewalt versuchen, alle Schaltungen aufzubauen (um nicht zu sagen, dass "alle" übertrieben klingt), denn daraus lernst Du nicht wirklich. Besorge Dir aus dem doch reichlichen Angebot im Internet erst mal die Theorie und versuche zu verstehen. Wenn das nicht funktioniert macht nichts! Besorge Dir Bücher, mache Vergleiche und mit der Zeit wird's schon.

[Lupin III.]

virtuelle Masse hier, virtuelle Masse dort...

Ja, ich gebe zu, ich habe den Begriff gerade erfunden und weiß nicht ob der schon belegt ist. Spannung ist ja nur eine Frage des Bezugspunkts. Masse habe ich mir gedacht, weil ich die dann überall anschließe, wo im Schaltplan das Masse-Symbol ist. Und virtuell deswegen, weil es ja nicht die echte Masse ist, die z. B. auch mit dem Gehäuse vebunden sind könnte.

An Deiner Stelle würde ich nicht mit Gewalt versuchen, alle Schaltungen aufzubauen (um nicht zu sagen, dass "alle" übertrieben klingt), denn daraus lernst Du nicht wirklich.

Ich bin der Typ, der Sachen viel schneller versteht, wenn er sie mal in "Bewegung" gesehen hat. Deswegen hätte ich die Schaltungen gerne vor mir, um an Widerständen, Kondensatoren usw. drehen zu können und die Auswirkungen davon zu kennen. Damit habe ich dann sehr schnell Teile eines Puzzles, an die ich den Rest anhängen kann. Formeln kommen bei mir immer erst nachdem ich verstanden habe, wie was funktioniert. Davor kann ich die nirgends "einsortieren", erst später habe ich ein Gefühl dafür, nach was ich suchen muss und wo ich etwas einsetzen kann. Deswegen auch meine Frage, wo ich etwas fertiges zum "spielen" bekomme.

Ich habe es jetzt geschafft, eine Schaltung (Funktionsgenerator) aus dem Datenblatt eines LM358 nachzubauen (das von Mototrola ist in der Hinsicht recht hilfreich). Ich weiß zwar noch nicht, wie ich die Symmetrie des Dreiecksignals beeinflussen kann, was passiert, wenn ich Vref = 1/2 VCC (das ist meine virtuelle Masse ) verändere und wieso z. B. ein Widerstand zwischen den Eingängen des Recheckgenerators ist.

Aber immerhin habe ich es soweit verstanden, dass ich hinter das Dreiecksignal einen weiteren Komparator mit eigener, einstellbarer Vref schalten konnte, der mir dann ein schönes PWM-Signal gibt. Durch 2 Potis an den richtigen Stellen konnte ich Frequenz und Tastverhältnis vollkommen unabhängig voneinander einstellen und noch dazu von 0 bis 100% regeln. Das hat so gut funktioniert, dass ich mich frage, wieso auf PWM Anfragen immer Antworten mit dem NE555 kommen, wenn's mit drei OPVs (oder geht es sogar mit zwei, nur weiß ich es noch nicht?) meiner Ansicht nach leichter und ohne den Nachteilen bei der Einstellung geht.

Ich werde in der Hinsicht weiter experimentieren und trotzdem noch nach vorgekauten Schaltungen suchen .

[kalledom]

Genau so habe ich es mein Leben lang auch gemacht; ich wollte nie wissen, wie die Formel geht, sondern wie und warum etwas funktioniert. Alles ausprobieren und ein Gefühl für die Elektronik entwickeln, das macht einen guten Praktiker aus.
Ich sage immer: Theorie ist das, was in der Praxis nicht funktioniert :-)
Wenn Du mal diese Seite anschaust, besonders die Schaltung am Ende der Seite mit LM 324 und 555 zur Erzeugung eines Taktsignals für Schrittmotoren einschließlich der Rampen, kannst Du vielleicht von OpAmp-Schaltungen mit einfacher Versorgung noch was "abkupfern".
Mach weiter so !

[Stromus]

Ich sage immer: Theorie ist das, was in der Praxis nicht funktioniert

ja ja

Ich bin der Typ, der Sachen viel schneller versteht, wenn er sie mal in "Bewegung" gesehen hat

Elektronen können sich soooo wunderschön bewegen....traumhaft

Davor kann ich die nirgends "einsortieren", erst später habe ich ein Gefühl dafür

Alles ausprobieren und ein Gefühl für die Elektronik entwickeln

Wie romantisch...Leute mit Gefühl

[Erfinderlein]

Hallo Stromus ,

altes Lästermäulchen; habe mir gerade vorgestellt, wie deine Augen sich brezelhaft oder sagt man brezelig ? beim Schreiben verformt haben.

Muss zugeben, bischen Theorie zur Vertiefung hat noch nie geschadet.

Aber um beispielsweise einen 4-Quadranten Multiplizierer dazu herzunehmen um auf einem Drehspulmesswerk mit Zeigermittelstellung die Schwebung von zwei beinahe gleichen Frequenzen anzuzeigen, bedarf es nicht der Theorie sondern eher des "erweiterten frivolen Vorstellungsvermögens eines "Praktikers".

Nur mal so als Beispiel dafür, dass beides seine Berechtigung haben kann.

Mit dem Fernrohr kann ich heute bei klarer Fernsicht auch schon den Winter sehen. Da kaum noch Felskanten rausschauen, hat unser Skigebiet wohl schon über einen Meter Schnee.

Grüsse aus dem griechischen Winter

[Stromus]

Ich Lästermäulchen? Wenn ich doch soooo begeistert von der wunderschönen Elektronenbewegung bin?

Nein nein nein brezelhafte Augen...das erinnert eher an Voegelchen. Hast Du nicht gesehen, wie lebhaft sein Blick aussieht...durch das Fernglass?

Ihr habt Schnee und Du sitzt noch am PC? Oder seid Ihr, Du und Dein PC auf der Piste im Einsatz?