Warum geht der Einweggleichrichter mit OPV nicht?
Hey Leute
ich will einen Einweggleichrichter mit OPV in LTSpice simulieren. Allerdings funktioniert die Schaltung irgendwie nicht. Wisst ihr woran das liegt?
2 Antworten
Hatten wir schon hier:
https://www.gutefrage.net/frage/warum-sperrt-die-diode-nicht-die-negativ-spannung
Warum stellst du die Frage doppelt?
Der OPV ist nur in der positiven Halbwelle gegengekoppelt und geht bei der negativen Halbwelle in den negativen Aussteuerbereich. Das ist eigentlich ein "unerlaubter" Zustand, den du vermeiden solltest. In deinem Fall fließt im verbotenen Zustand ein hoher Bias-Strom in die + bzw. - Eingänge, und daher ist der OPV nicht mehr "ideal". Dieser Bias Strom fließt über den 100k und ruft dort einen entsprechenden Spannungsabfall hervor.
Dass diese Schaltung genau diesen Nachteil hat, ist bekannt: https://de.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A4zisionsgleichrichter#Einfacher_Einweggleichrichter
In der positiven Halbwelle kann der Ausgang nicht die vollen 12V erreichen: OPVs können nicht mehr Ausgang liefern, als durch die Versorgung gegeben ist; davon muss man noch 1 bis 2V abziehen - hier kommst du also auf 10V.
Ein Rail-To-Rail OPV könnte bis an die Versorgungsspannung ausgesteuert werden, ist aber schaltungstechnisch aufwändiger und daher auch ein wenig teurer.
Hier ist eine Variante, die funktioniert: die zusätzliche Diode sorgt dafür, dass der OPV immer gegengekoppelt ist und nicht übersteuert. Nachteil: Die Schaltung invertiert (was ja kein Problem sein sollte).
Natürlich kann man auch hier nicht bis 12V aussteuern:
Wenn dir ein Versuch zu raten recht ist, auf die Gefahr, dass ich daneben liege, dann wag ich das mal:
Geht die Diode auf Durchgang, dann ist der Opamp stark gegengekoppelt, und seine Verstärkung demzufolge niedrig. In dem Modus sollte er als Impedanzwandler funktionieren, und den Eingang 1:1 auf den Ausgang legen.
Sperrt die Diode jedoch, dann ist der Opamp nicht mehr gegengekoppelt - und seine Verstärkung steigt. Womöglich steigt sie hoch genug bis zur eintretenden Gegenkopplung infolge des Sperrstroms durch die Diode.