Axel Schönau Gruppe Würfel
TU Berlin, den 28.10.2014
Der Operationsverstärker (OPV)
http://www.elektro-archiv.de/?artikel=Operationsverstaerker
Zugriff: 25.10.2014, 12:07 Uhr http://www.elektronicaforum.nl/files/ca3140.jpg Zugriff: 27.10.2014, 10:22 Uhr
Gliederung
1.Eigenschaften von realem und idealem OPV 2.Grundschaltungen
1.Invertierender Verstärker
2.Nichtinvertierender Verstärker 3.Summationsschaltung
4.Integrations- und Differentiationsschaltung
3.Messtechnische Anwendung
4.Quellen
Eigenschaften
ideal CA 3140
Verstärkung V unendlich 10
5Eingangswiderstand in Ohm unendlich 1,5*10
12Ausgangswiderstand in Ohm 0 60
Obere Grenzfrequenz in Hz unendlich 4,5*10
6●
hoher Eingangswiderstand → keine Belastung der anliegenden Spannungsquelle
●
kleiner Ausgangswiderstand → Unabhängigkeit von Verbraucher
●
Kleine Einstellzeit → verzögerungsfreie Signalübermittlung
●
sobald eingangsseitig keine Spannung → Ausgangsspannung null
Quelle: Eichler, Kronfeldt, Sahm: Das Neue Physikalische Grundpraktikum, Springer-Verlag, 2001, Seite 320
Invertierender Verstärker
http://www.elektro-archiv.de/?artikel=Operationsverstaerker Zugriff: 25.10.2014, 12:07 Uhr
U
R2= -U
aI
N= 0 I
R1– I
N– I
E= 0
U e
R 1 + U a
R 2 = 0 → U a =− R 2
R 1 ⋅ U e
Nichtinvertierender Verstärker
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U
e= U
2I
E= 0
Spannungsteiler:
U a = ( 1 + R 1
R 2 )⋅ U e
http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/77/Op-addierer.png Zugriff: 25.10.2014, 11:45 Uhr
Summationsschaltung
I 1 + I 2 + I 3 = 0 U a = − R 3 ( 1
R 1 U e1 + 1
R 2 U e2 )
Reiner Addierer, wenn R
1= R
2= R
3: U
a= - (U
1+ U
2)
Integrationsschaltung
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bc/Integrating_Amplifier.svg/2000px-Integrating_Amplifier.svg.png Zugriff: 25.10.2014, 11:52 Uhr
U a = − 1
RC ∫ U e dt
I C = C dU a
I R = − I C dt I R = U e
R
B ild 7
Differentiationsschaltung
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/46/Differentiating_Amplifier.svg/1280px-Differentiating_Amplifier.svg.png Zugriff: 25.10.2014, 12:00 Uhr
U = − RC dU e I R = − I C I C = C dU e
dt I R = U a
R
Messtechnische Anwendung
http://www.elektro-archiv.de/?artikel=Operationsverstaerker Zugriff: 25.10.2014, 12:07 Uhr
●
Ausschlagverfahren
→ Energieentnahme
●
Kompensationsverfahren
→ konservierend
U a = U e
Zusammenfassung
Quellen
Literatur:
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Eichler, Kronfeldt, Sahm: Das Neue Physikalische Grundpraktikum, Springer-Verlag, 2001
weitere Bildquellen:
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