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Sprache Deutsch
Stufe Berufslehre
Erstellt / Aktualisiert 17.11.2018 / 08.12.2020
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Einführung

Ein Operationsverstärker kann eigentlich überall dort eingesetzt werden, wo es erfordelich ist, elektrische Signale zu verstärken und wo keine grossen Ausgangsleistungen benötigt werden.

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Aufbau und Arbeitsweise

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Operationsverstärker werden auch Differenzverstärker genannt. Der Grund liegt darin, dass am Eingane eines OP ein Differenzverstär wirkt. Am Ausgang haben wir eine Gegentaktendstufe.

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Differenzverstärker

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Der Differenzverstärker ist ein direktgekopplter Gleichspannungsverstärker mit zwei Eingänge und zwei Ausgängen.

  • Wir haben einen gemeinsamen Ermitterwiderstand!
  • Ruhezustand U= U= 0V  ⇒ IB1 = IB2 ungleich 0 !
  • Es fliest einen Strom! IC1 = IC2  =10 mA  ⇒ IE1 = IE2 ungefär 10 mA
  • I= IE1 + IE2 Ungefär 20 mA  UA1 = 5V UA2=5V  DeltaU = 0V
  •  Arbeitszustand U> 0V (zB. 10mV), U= 0V
  • IB1 wird grösser → IC1  gröser (10mA) → UA1 wird kleiner (3V)
  • IE1 wird grösser (zB. ≈ 12mA)  → Iwird grösser → URE grösser
  • UBE2 wird kleiner → IB2 kleiner → IC2 kleiner → UA2 wird grösser (zB. 7V)   DeltaUe=10mV  DeltaU= 4V

 

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OP verbessern

 

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Um die Eigenschaften des OP zu verbessern, verwendet man anstett eines Emitterwiderstandes eine Konstantstromquelle

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Gegentaktendstufe

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Bei positiven Spannungen arbeitet Vals Kollekterschaltung (Ermitterfolger). Bei negativen Spannungen ist es V2.

Achtung: Wir haben keine Spannungsverstärkung, nur eine Stromverstärkung. Wir haben keine Phasenverschiebung ( Phi=0°)

-Wir brauchen eine pos. und negative U!

-Es hat keine Kondensatoren (Für AC & DC das gleiche Verhalten)

-Wir haben am Ausgang npn+pnp-Trans.

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Symbol

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Nichtinvertierender Betrieb

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Vu0=Leerlaufspannungsverstärkung

U= 0

Upn = Up-Un = Up

Ua=Upn  * VuU= Vu0  * Up

 

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Inverierender Betrieb 

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\(U_p = 0\)

\(U_{pn} = U_p - U_n =-U_n\)

\(U_a = V_{u0} \times U_{pn}\)

\(U_a = -V_{u0} \times U_{n}\)