Ist mein Einsatz für diese Aufgabe Korrekt?

In dieser Schaltung verwenden wir einen nicht-invertierenden Verstärker. Ich soll die Ausgangsspannung (U(OPV+)) und den Verstärkungsfaktor (Vk) bestimmen. Zuerst habe ich die Gesamtwiderstände für R1 und R2 sowie für R3 und R4 berechnet. Wir können diese Widerstände als R12 und R34 bezeichnen. R12 ist die Summe von R1 und R2, da sie in Reihe geschaltet sind. R34 ist der Gesamtwiderstand von R3 und R4, die parallel geschaltet sind. Auf diese Weise können wir das Problem einfacher lösen. Der Verstärkungsfaktor Vk lässt sich dann aus der Formel 1 + (R34/R12) ableiten, und die Ausgangsspannung U(OPV+) ergibt sich aus Vk mal der Eingangsspannung U(E).

Answer 1

[easylife2]

Deine Annahmen sind falsch und wie @isohypse bereits richtig sagte, wenn R2=0 Ohm ist, kann man sich gut vorstellen, dass die Verstärkung 0 ist, ohne groß zu rechnen.

Du hast 2 Verstärkungsfaktoren, einen, der sich durch den Spannungsteiler R1 und R2 am positiven Eingang ergibt und einen, der sich durch den Spannungsteiler am negativen Eingang ergibt. Diese Verstärkungsfaktoren kannst du einzeln ausrechnen, und dann multiplizieren, um die Gesamtverstärkung zu erhalten.

Answer 2

[AMG38]

Die Eingangsspannung des OPV ist nicht UE, sondern U_OPV+.

Die Verstärkung v0 ergibt sich durch die Differenz zwischen (+) und (-) Eingang des OPV. Zwischen U+ und U- des OPV liegt beim idealisierten OPV eine Spannung von 0 V an, bezeichnet als Ud.

$U_d=U_{OPV+}-U_{OPV-}=0$

Jetzt benötigst du die jeweiligen Spannungen.

Die Spannung am (+)-Eingang ist die Spannung über R2. Das bekommst du über den Spannungsteiler raus.

$U_{OPV+}=U_E\cdot\frac{R_2}{R_1+R_2}$

Die Spannung am (-)-Eingang ist die Spannung über R3. Dito.

$U_{OPV-}=U_A\cdot\frac{R_3}{R_3+R_4}$

Formst du die Gleichung für Ud um, erhalten wir:

$U_{OPV+}=U_{OPV-}$

Setzen wir nun die beiden Größen in diese Gleichung ein, erhalten wir:

$U_E\cdot\frac{R_2}{R_1+R_2}=U_A\cdot\frac{R_3}{R_3+R_4}$

Jetzt kannst du die Gleichung umstellen wie du möchtest.

$\frac{U_A}{U_E}=v=\frac{R_2\cdot\left(R_3+R_4\right)}{R_3\cdot\left(R_1+R_2\right)}$

Answer 3

[Jogibaer2017]

Interessanter Ansatz, aber leider nicht richtig.

Betrachte die Widerstände R1 und R2 als Spannungsteiler der Eingangsspannung.

Die Widerstände R3 und R4 bilden den Spannungsteiler in der Rückkopplung des nichtinvertierenden Verstärkers.

Noch eine kleine Info:

U(E) ist die Eingangsspannung (der Schaltung)
U(OPV+) ist die Eingangsspannung des Verstärkers
und U(A) die Ausgangsspannung (der Schaltung)

Woher ich das weiß: Berufserfahrung – Informationselektroniker i.ak.T.