Begrenzte Ausgangsspannung OPV

Tortenheber · Anmeldungsdatum: 22.11.2019 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo,
mich interessiert es, wieso im Detail die Ausgangsspannung eines OPV über die Versorgerspannung begrenzt ist. Zur Veranschaulichung gab es ein Experiment mit regelbarem Lastwiderstand. Gemessen wurde der Ausgangsstrom in Abhängigkeit des steigenden Lastwiderstandes. Das Resultat war ein nicht linearer Spannungsverlauf.

Danke

Meine Ideen:
Durch den großen Lastwiderstand fällt keine Spannung am Innenwiederstand des OPV ab?

ML · Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3563

Hallo,

im Grunde wird der Ausgang des OPV (stark vereinfacht) mit einem Widerstand R1 an die Versorgungsspannung und mit einem Widerstand R2 an Masse geklemmt. Die Widerstände R1 und R2 sind regelbar (da mit Transistoren realisiert) und hängen davon ab, wie der OPV beschaltet wird.

Als Resultat kommt heraus, dass die Ausgangsspannung irgendwo zwischen Vcc und 0V liegt. In diesem Sinne ("Wieso ist die Ausgangsspannung immer kleiner als VCC?") hatte ich Deine Frage verstanden.

Wenn Du genauer in einen OPV reinschauen willst, guck mal hier. Das ist ein sehr einfacher OPV.
https://de.wikipedia.org/wiki/Operationsverst%C3%A4rker#Innenaufbau_(Innenschaltung)_des_%C2%B5A741

Viele Grüße
Michael

Tortenheber1 · Anmeldungsdatum: 22.11.2019 Beiträge: 2

Vielen Dank Michael.

Dh. erst steigt die Ausgangsspannung (Ua) an, da diese sich zwischen den Innenwiderstand und Belastungswiderstand aufteilt. Mit Erhöhung des Belastungswiderstands, fällt auch ein immer größerer Teil von Ua an diesem Widerstand ab. (Kirchhoff)
Dadurch erreicht Ua dann seinen Grenzwert (bzw. steigt nur noch marginal an) und es ergibt sich ein maximaler Ausgangsstrom des OPV.
So ungefähr ?

Liebe Grüße

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Weiter hab ich mir erlaubt, das unnötige Vollzitat zu löschen.
Viele Grüße
Steffen

ML · Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3563

Hallo,

Deine Frage war doch, wieso die Ausgangsspannung begrenzt ist.
Antwort: Weil im ganzen Stromkreis kein Ort ist, an dem eine höhere Spannung herrscht als die Versorgungsspannung, und weil der OPV selbst keine höhere Spannung erzeugt.

Der maximale Ausgangsstrom ergibt sich dadurch, dass der Strom über Widerstände fließt, beispielsweise interne Widerstände im OPV oder durch aktive Strombegrenzungsschaltungen.

Wenn du bei diesem Beispiel schaust,
https://en.wikipedia.org/wiki/Operational_amplifier#/media/File:OpAmpTransistorLevel_Colored_Labeled.svg
so kann der maximale positive Ausgangsstrom im allerschlimmsten Fall VS+/25 Ohm betragen.
Der negative Ausgangsstrom beträgt maximal VS-/50 Ohm. Wiederum im besten Fall, bei dem man davon ausgeht, dass die Transistoren und Drähte ideal leiten und keine sonstige Strombegrenzung eingebaut wurde.

Viele Grüße
Michael

Tortenheber1 · Anmeldungsdatum: 22.11.2019 Beiträge: 2

Jo stimmt.^^
Ich bedanke mich für deine Zeit und wünsche ein angenehmes Wochenende.
Liebe Grüße