Best Of Elektornik
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Allgemein:

Operationsverstärker sind mehrstufig aufgebaute Verstärker deren übertragungsverhalten weitgehend von der äußeren Beschaltung abhängt, während die Innenschaltung weitgehend als Blackbox betrachtet werden kann.

Der Name stammt aus der analogen Rechentechnik (1950-1970), wo sie zur Nachbildung von Rechenoperationen eingesetzt wurden um Differenzialgleichungen zu lösen.

Ein OPV besitzt 2 Eingänge, den invertierenden und den nicht invertierenden.

Er verstärkt die Differenzspannung zwischen diesen Eingängen, entsprechend ihrem Vorzeichen, mit seiner Leerlaufverstärkung (80-100dB). Die Verstärkung kann durch die Beschaltung von außen Beeinflusst werden, dabei unterscheidet man je nach verwendeten Bauelementen.

  • Lineare, frequenzunabhängige Schaltungen => Widerstände
  • Lineare, frequenzabhängige Schaltungen => Kondensatoren (Spulen)
  • Nichtlineare Schaltungen => Dioden, Transistoren

Anschlüsse:

Im einfachsten Fall hat ein OPV 5 Anschlüsse:

  • 2 Eingänge (P, N)
  • 1 Ausgang (A)
  • Versorgung (UB+, UB-)
Anschlüsse eines Operationsverstärker OPV

Die symmetrische Versorgung (UB+, UB-) ermöglicht das Verstärken von positiven und negativen Signalen. Es gibt auch OPV mit einfacher Verstärkung.

Prinzip:

Wenn man Spannungen verstärken möchte, muss man rückkoppeln.

Gegenkopplung

Prinzip der Gegenkopplung

Ein Teil der Ausgangsspannung wird von der Eingangsspannung subtrahiert.

Anwendung:

  • Verstärker
  • Regelkreis

Mitkopplung

Prinzip der Mitkopplung

Ein Teil der Ausgangsspannung wird von der Eingangsspannung addiert.

Anwendung:

  • Komparator
  • Kippschaltungen

Weitere Infos über Verstärker finden Sie hier