Konstantstromquelle (OPV)

Schönen guten Tag!

Ich hoffe ich bin in diesem Forum richtig mit meinen Fragen.

Also wie schon im Titel beschrieben geht es um eine Konstantstromquelle.
Unsere Lehrer hat uns aufgetragen eine Ausarbeitung über OPVs zu erstellen und mir ist die Ehre zu teil geworden die im Bild abgebildete Schaltung zu analysieren.

Ich habe mich jetzt schon eine ziemlich lange Zeit damit beschäftigt, aber da ich eine Schaltung in ähnlicher Form nicht gefunden habe(außer Konstantstromquelle nur mit Kondensator) fiel es mir nicht einfach alles zu verstehen.

Am Anfang haben wir einen Spannungsteiler mit Zener Diode, die für eine konstanten Spannungsabfall über ihr sorgt und somit auch wo?, weil so womit parallel liegt?

Dann ist mir auch schleierhaft warum der OPV noch an die Grundspannung angeschlossen ist?

Aber am meisten verwirrt mich der Anschluss nach dem Emitterausgang, der in den nicht inventierenden Eingang des OPVs geht.

Überhaupt frage ich mich, ob der OPV überhaupt nötig ist, da ich einige Schaltungen ohne gesehen habe, die auch ohne auskamen.

Wenn mir da jemand weiterhelfen könnte, wäre das echt klasse!

Vielen Dank schon mal im Voraus!
 

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AW: Konstantstromquelle (OPV)

An der Z-Diode stellt sich eine Spannung von ca. 5,6V ein die fast gar nicht von Schwankungen der 12V Spannung abhängt.

+Eingang und -Eingang am Verstärker sind falsch(vertauscht) in deiner Schaltung. Korrigiere das.


Der Verstärker stellt sich so ein, dass die Spannung am -Eingang gleich der Spannung am +Eingang wird.

Der Verstärker benötigt eine Versorgungsspannung für seine interne Transistorschaltung.

Der Verstärker sorgt dafür, dass an R2 exakt die gleiche Spannung wie an der Z-Diode liegt.
Ohne Verstärker wäre diese Spannung um Ube von T1 kleiner und ungenau wegen Exemplarstreuung und
Temperaturabhängigkeit von Ube.

Die Schaltung ist im zip-File und kann mit LTspice simuliert werden. LTspice ist kostenlos.
 

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AW: Konstantstromquelle (OPV)

Erstmal vielen Dank, dass Sie so unglaublich schnell geantwortet haben.

Aber ich hätte jetzt paar Folgefragen:

Wie kommen Sie darauf, dass der Anschluss am OPV vertauscht ist?

Wie stellt sich der Verstärker ein, damit die Spannungen am negierten und nicht negierten Eingang gleich sich?
- Durch den Spannungsteiler vor dem Eingang und weil die Z- Diode parallel zum nicht negierten Eingang liegt?


Wie sorgt der Verstärker dafür das die gleiche Spannung an R2 abfällt wie bei der Z-Diode?


Und meine letzte Frage ist wie kommst du auf den letzten Teil deiner Herleitung von Ic speziell auf B/(B+1) ?
 
AW: Konstantstromquelle (OPV)

> Wie kommen Sie darauf, dass der Anschluss am OPV vertauscht ist?

Weil man immer auf den -Eingang gegenkoppelt, wenn man hinter dem Verstärker nicht invertiert.
Der Emiterfolger invertiert nicht. Er macht einfach eine Nachverstärkung von z. B. 0,99. Das runden wir auf 1.

> Wie stellt sich der Verstärker ein, damit die Spannungen am negierten und nicht negierten Eingang gleich sich?
> - Durch den Spannungsteiler vor dem Eingang und weil die Z- Diode parallel zum nicht negierten Eingang liegt?
> Wie sorgt der Verstärker dafür das die gleiche Spannung an R2 abfällt wie bei der Z-Diode?

Durch die hohe Leelaufverstärkung(100000) des Verstärkers ist U-eingang fast identisch mit der Spannung am U+Eingang
wegen der Gegenkopplung der Spannung an R2 zum -Eingang.
Genau genommen ist in dieser Schaltung eine kleine Differenz Udiff.
Udiff = (U+eingen - U-eingang)=Uausgang/Leerlaufverstärkung.
Udiff = 5,6V/100000 = 0,056mV = 0,000056V
Das ist praktisch 0V verglichen mit den 5,6V. Deshalb darf man bei der Berechnung die Annahme machen,
dass U-eingang = U+eingang ist. All die schönen und einfachen Formeln für Operationsverstärker basieren auf diese Annahme.

> Und meine letzte Frage ist wie kommst du auf den letzten Teil deiner Herleitung von Ic speziell auf B/(B+1) ?

Weil Ie = Ic + Ib ist.
Außerdem haben schon unsere Großväter das B als B=Ic/Ib definiert.
 
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