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Elektronik - gar nicht so schwer: Das Prinzip des Operationsverstärkers
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- Опубликовано: 7 июн 2024
- Als Motivation für das Thema dieses Videos dient ein kurzer Ausschnitt aus dem utopischen DEFA-Film "Der schweigende Stern", in dem ein offenbar analoger Großrechner zu sehen ist. Ursprünglich mit Röhren, dann mit Halbleiterbauelementen und schließlich mit Schaltkreisen aufgebaute, immer wiederkehrende Baugruppen sind wesentliche Bestandteile einer solchen Anlage: Operationsverstärker.
Nach einem kurzen Blick auf die Innenschaltung eines der Veteranen dieser Gruppe von Schaltkreisen, des Operationsverstärkers 741, wird zunächst das Verhalten eines Differenzverstärkers erklärt. Diese Teilschaltung dient als Eingangsstufe eines OPVs. Wesentliche Eigenschaften des 741 werden betrachtet.
Theoretisch und praktisch werden die beiden OPV-Grundschaltungen invertierender und nichtinvertierender Verstärker untersucht. Es wird an einem Beispiel gezeigt, wie der OPV tatsächlich rechnen kann...
Gibt es ein Folgevideo mit praktischen Anwendungsbeispielen? :-)
Das Video enthält einen 62-sekündigen Ausschnitt aus dem DEFA-Film "Der schweigende Stern" von 1960, Regie: Kurt Maetzig
Sehr gut erklärt und dargestellt mit Praxis, so mag ich es. Vielen Dank.
Gerne mehr über OpAmp-Elektroniken.
Ja, das Video ist lang, andere erklären das in 5 min. Die Frage ist nur, von welchem Video man dann am Ende mehr hat (= dauerhaft gelernt hat): Von diesem hier oder vom kurzen? Ich finde es großartig, wie hier jedes Detail so erläutert wird, daß man allem folgen kann, und wenn man die Schaltung selber aufbaut und dann dem Video folgt, versteht man jedes Detail. Dem PhyMaLehrer möchte ich also ein ganz großes Lob ausstellen für den Aufwand, den er für dieses Video getrieben hat und für den exzellenten, erklärenden Text. Ein echtes RUclips-Highlight, nein, Glanzlicht! Herzlichen Dank!
Viiielen Dank für das dicke Lob! Da werde ich ja richtig verlegen...😊
Toll! Nach gefühlt 50 Jahren habe ich endlich mal (halbwegs) begriffen, wie so ein OP-Amp funktioniert!
Da hat sich der Aufwand doch schon mal gelohnt! 😃
Sehr schön in Theorie und Praxis nebeneinander erklärt ! Gerne mehr Folgen über OP Amp Anwendungen. Ich denke, dass Analogrechner künftig ihre Daseinsberechtugung behalten werden, da sie immer leistungsfähiger (kompakt und programmierbar) und zudem schneller weden.
Bitte einige interessante Praxisbeispiele zeigen.
Beeindruckende Präsentation. Grüße aus Berlin :-)
Nett und gerne wieder :)
Hatte vor Jahren mit diversen Operations-Verstärker eine RGB-Lampe gebaut (zum Muttertag - in einer Keks-Dose, auf dem Deckel eine Kellerleuchte mit diffusem gewölbtem Deckel, darin die Einzel-Farb-LED in mehreren Gruppen eingeklebt).
3x Dreieck-Spannung in einstellbarer Geschwindigkeit (R-G-B)
1x Dreieck als PWM-Takt
3x Komparator zum Vergleichen des Takt mit den R-G-B-Werten
Sollten dann wohl ein Quad und 3 Single (o.Ä.) gewesen sein ... Heute würde Das wohl ein Arduino machen ...
... das Ding frisst immer noch Strom und die 'Flux'-LEDs beleuchten dezent das Wohnzimmer
Dank KI steht ein Comeback von analogen Computern vor der Tür bzw. ein Fuß scheinen die schon drin zu haben.
Ich bin gespannt was uns noch bevor steht 😅
P.S. Super Video, Operationsverstärker waren mir bisher immer etwas suspekt was wohl daran liegt, dass ich mir Elektronik anhand von digitalen Schaltungen beigebracht habe und mir analoge bis heute noch nicht 100% einleuchten bzw. ich ihre Funktionsweise noch nicht wirklich verinnerlicht habe. Dieses Video hat mich aber ein ganzes Stück voran gebracht. Danke dafür! 😊
Die sog. Weltformel wird auch Analog aber in sich Digital.
Hab mich auch damit rumgequält. Nicht verstanden, das lag im Nachhinein an der Lehrkraft.
Alles sehr gut erklärt gut gemacht
Wie immer gut gemachtes Video. Lem hat hier im Westen leider nicht die Aufmerksamkeit erreicht die er verdient hätte.
Hallo Herr Lehrer, Sie machen Ihrer Namensgebung alle Ehren.
Ich habe OP's nach einem bestehenden Schaltschema verbaut und es hat auch funktioniert. Aber was genau dahinter steckt und von woher der Namen dieser Operationsverstärker kommt, nämlich aus der Mathematik, das haben Sie mir jetzt erklärt. Vielen Dank dafür. Diese Abgleichberechnungen für den entsprechenden Verwendungszweck finden sich auch in den Applikationen der Hersteller. Warum aber die mathematischen Verhältnisse, so in dieser Art zu sehen sind, das haben Sie hiermit wunderbar erklärt.
Vielen Dank nochmal, schön das Sie sich mit einbringen.
Vielen Dank für das große Lob! :-)
Guten Tag, ich komme aus dem Hifi Bereich. Hier sind in den Vollverstärkern bzw Vorstufen oft auch OP Verstärker eingebaut. Hab auch schon einige ausgetauscht gegen hochwertigere.
Vielen Dank für den Einblick.
Getauscht habe ich aber nur die 8 Pin Teile wenn Sie gesockelt waren.
Super Erklärung 👍
Ein Analogrechentechnik Praktikum habe ich Mitte der 1980er im Studium der Elektrotechnik absolviert.
Ich erinnere mich gerne an die intuitive Bedienbarkeit der Analogrechner.
Leider war ich da in der Schule zu schlampig und habe mir dadurch den Zugang zur Elektronik verbaut. Herrn B. Ulman`s Museum ist für Sie sicher ein wahr gewordener Traum, was?
Danke für die Nachhilfe.
Like und Kommentar zum Erfolg von Kanal ^^
👍👍👍
Bitte können sie noch mehr von LM741 zeigen
Der gehört allerdings zum alten Eisen. Da gibts für die meisten Anwendungen inzwischen besseres.
Ganz toller Beitrag. Kann man mit einem OPA einen 0-10V zu 10-0V linearen Spannungsinverter realisieren? Ich habe bereits das Internet durchsucht aber leider keine Lösung gefunden.
Ich habe es eben mal "quick and dirty" ausprobiert; so müßte es gehen: Nimm einen invertierenden Verstärker mit zwei gleichgroßen Widerständen (z. B. je 10 kOhm), also mit der Verstärkung 1. Der nichtinvertierende Eingang wird nicht an Masse gelegt, sondern an +5 V. Bei mir funktioniert es! 🙂
@@PhyMaLehrer Wahnsinn. Werde es gleich als Sonntagsprojekt voll motiviert versuchen. Tausend Dank!!!
@@PhyMaLehrer Solche "Versuche" mache ich sehr gerne erst einmal mit einem guten Simulationsprogramm, bei mir Microcap 12. Der Vorteil ist man kann dann sehr schnell die Bauteile verändern, in diesem Fall beispielsweise gleich auch genau die 5V durchprobieren. Reicht ein Spannungsteiler - oder muss es aufwändiger gebaut werden um genau genug zu sein...
@@PhyMaLehrer Habe die Schaltung gerade aufgebaut und sie funktioniert wunderbar. Vielen Dank noch einmal und viele Grüße aus Macau
Hier zum Beispiel : ........ eiwa-es.de/proj/images/grundschaltung01a.gif. Möchte man, dass die Spannung wirklich bei Null Volt startet, muss man eine Schaltung suchen, die neben der positiven auch eine negative Betriebsspannung hat.
13:36 warum sinkt rechts der strom automatisch wenn links der strom steigt? sie haben es nur damit begrundet, dass unten ja eine konstantstromquelle ist. das ist aber nicht der sache auf den grund gegangen. wie hengt das zusammen, das were hier interessant. also was genau lesst rechts den strom sinken? wenn der gesamtstrom der schaltung gleich bleibt, koenne sich nur die spannungen endern. wir haben hier abstrakt gesehen eine reihenschaltung aus 2 widerstenden. r1p=parallelschaltung der beiden transferablen resistors, r2=konstantstromquelle, die den widerstand immer so endert, dass der strom gleich bleibt, also sich nur die anliegende spannung an r2 endert. i=u/r, i konstant: wenn u um x steigt, muss auch r um x steigen, damit u/r gleich bleibt. weil u/r=u*x/r*x. und wie gehts jetz weiter? wo is jetz der zusammenhang bis oben hin wo im rechten transistor der strom sinkt? elektronik is sehr muehsam. darum programmiere ich lieber.
Der Strom durch die Konstantstromquelle ist immer die Summe der Ströme, die von den beiden oberen Transistoren über die Emitter abfließen. Daher muss der Strom im
rechten Zweig sinken, wenn wenn der Strom im linken Zweig steigt. Als Denkhilfe und zum Nachrechnen kann man oberen Transistoren erst durch gleiche, dann durch
verschieden große Widerstände ersetzen.
@@petersilie3090 super, danke. und man muss auch immer bedenken, dass der strom ja nur die auswirkung ist, die spannung ist die ursache. und die spannung hengt vom widerstand ab.
@@kaffeetasse2461 Eher umgekehrt. Ein Strom kann nur fließen, wenn eine Spannung vorhanden ist. Wie hoch dann der Strom ist, hängt vom Widerstand ab.
Gut gemacht, aber viel zu langatmig. Mich macht soviel Text einfach müde. Auch wenn ich auch so bin, das ich alles 100% genau erklären will, war mir das hier einfach zu viel ^^
Ich sehe es immer wieder bei diesen Tutorials das alles nur auf das Wissen für Elektronik aufgebaut ist.Ansonsten ist man hier fehl am Platz.