Operationsverstärker haben ein einfaches Funktionsprinzip. Das muss man lernen und verinnerlichen.
Dann ist man in der Lage, mit Hilfe des ohmschen Gesetzes praktisch alle Schaltungen mit Operationsverstärkern zu berechnen.
Man kann sehr viel mit Ops realisieren,
z.B.
Spannungsvergleicher (Komperatoren)
Schmitt-Trigger -> Schwellwertschalter
Verstärker -> Nichtinvertierender Verstärker, Invertierender Verstärker, Differenzverstärker
Impedanzwandler
Addierer
Subtrahierer
Integrierer
Generatoren -> Rechteckgenerator, Dreieckgenerator
Messverstärker
usw, usw
Der Operationsverstärker “wohnt” immer in einem IC.,
hier z.B. der TL081 oder hier ein IC, dasTL074 mit gleich 4 OPs
Ein OP benötigt immer zwei Versorgungsspannungen, die man beim Symbol normalerweise nicht einzeichnet: a) altes Schaltsymbol c) neues Schaltsymbol
Es gibt ganz viele verschiedene Ops. Da fragt man sich natürlich warum, denn in der Grundfunktion sind sie alle gleich. Es ist wie bei Autos, Schülern, Lehrern,….. In der Grundfunktion sind sie alle gleich, aber natürlich ist der eine da besser, der andere dort. Das klärt sich später beim Studieren der Datenblätter.
Nun der praktische Einstieg:
Grundlegende Funktion: Der Unterschied der Spannung zwischen + Eingang und – Eingang wird sehr stark verstärkt, z.B. Vu = 10 000
Hier die wenigen Regeln für das Verständnis der Funktion des OPs:
- Die Ausgangsspannung kann nicht größer werden als die angelegte Spannung.
- Wenn die Spannung am +Eingang größer ist als am – Eingang, dann ist Ua positiv.
- Wenn die Spannung am -Eingang größer ist als am + Eingang, dann ist Ua negativ.
Aufgabe: Füllen Sie untenstehende Tabelle aus
Gegeben: Ub= + 15V und – 15V Vu = 20 000 Gesucht.: Ua
| +Eingang | -Eingang | Ua theoretisch | Ua wirklich |
| +2V | +1V | +20000 V | +14,2 V |
| +2V | +3V | ||
| +1,1V | +1,2V | ||
| +1,1V | +1,0999V | ||
| -3V | -3,5V | ||
| -3V | -2,5V | ||
Lösung:
Weitere Aufgaben, damit man die grundlegende Funktion des OPs versteht:
