Operationsverstärker? Anschlüsse + Beispiele

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3 Antworten

Wie bereits gesagt sind die 5 Anschlüsse zwei Versorgungsspannungsanschlüsse, der Differenzeingang (positiver und negativer Eingang) und der Ausgang.

Die Versorgungsspannungsanschlüsse dienen dazu, den Operationsverstärker mit Energie zu versorgen; aus ihnen wird auch der Strom entnommen, der aus dem Ausgangspin fließt.

Die beiden Eingangspins sind extrem hochohmig, so dass man beim Rechnen davon ausgehen kann, dass kein Strom durch sie fließt. Wenn die Spannung am "+"-Pin größer ist als die am "-"-Pin, so wird die Spannung am Ausgang erhöht, wenn sie kleiner ist, wird die Ausgangsspannung abgesenkt. Die Ausgangsspannung ist jedoch begrenzt durch die Versorgungsspannung.

Man kann prinzipiell zwei Betriebsarten unterscheiden:

Gegengekoppelter Betrieb: Hierbei ist die Schaltung so aufgebaut, dass ein Anstieg der Ausgangsspannung auch zu einem Anstieg der Spannung am "-"-Pin (theoretisch wäre auch ein Abfallen der Spannung am "+"-Pin denkbar) führt. Dadurch steigt die Ausgangsspannung so lange an (oder fällt ab), bis die Spannung an beiden Eingangspins gleich ist. Da dieser Vorgang extrem schnell abläuft, kann man davon ausgehen, dass die Ausgangsspannung zu jedem Zeitpunkt genau so groß ist, dass beide Eingangspins dieselbe Spannung haben.

Diese Betriebsart wird zum Beispiel für Verstärker im Audio-Bereich angewendet: In jeder Stereoanlage stecken mehrere Operationsverstärker, die so verschaltet sind.

Komperatorbetrieb: In diesem Betriebszustand ist die Spannung an den beiden Eingangspins nicht oder nur für einen kurzen Moment gleich; die Schaltung ist auch nicht so aufgebaut, dass eine Erhöhung der Ausgangsspannung eine Absenkung der Eingangsspannung zur Folge hat. Dadurch wird die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers immer entweder die positive oder die negative Versorgungsspannung sein - je nach dem, an welchem Eingangspin gerade die höhere Spannung anliegt.

Diese Verschaltung kommt überall dort vor, wo man zwei Werte vergleichen muss. Ein Beispiel hierfür wären Analog-Digital-Wandler, die überall dort eingesetzt werden, wo analoge Signale in digitale umgewandelt werden - z.B. in einer Soundkarte.

Eines von vielen weiteren Anwendungsgebieten sind Frequenzgeneratoren, die eine Rechteckspannung ausgeben. Eine Schaltung, in der so etwas vorkommt, ist in folgender Frage zu sehen:

http://www.gutefrage.net/frage/schaltungsplan-kopfzahl--astabiler-multivibrator

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Praktische Anwendungen gibt es viele. Zum Beispiels als Invertierender Verstärker, Differenzverstärker, Summierer, ...

Die Anschlüsse sind Abhängig von der Betriebsart. Gleich ist immer der Ausgang. Du kannst einen Opamp mit einer Versorgungsspannung betreiben oder mit zwei. Letzteres ist nötig wenn die Spannung am Ausgang negativ sein soll. Denn dann schließt du an VDD beispielsweise 15V an und an VSS -15V. Sollte keine negative Spannung am Ausgang benötigt werden muss Masse an VSS gelegt werden. Ein Opamp kann auch nur bis zu seiner angelegten Betriebsspannung verstärken.

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OP's werden u.a. eingesetzt, wo Signale verstärkt oder ausgewertet werden.

Je nach externer Beschaltung kann er als Differenzierer, Integrierer, Verstärker und Komperator, u.v.m. verwendet werden.

Die üblichen Anschlüsse sind Betriebsspannung (2 Anschlüsse), Der Differenzeingang (2 Anschlüsse) und das Ausgangssignal (1 Anschluß).

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