um welche art Operationsverstärker handelt es sich hier?

ich möchte mich für die Klausur vorbereiten und habe nun eine Aufgabe mit der ich nicht so ganz zurecht komme. Die Basics die ich kenne sind, dass wir eine gegengekoppelten OPV haben. normalerweise kann ich entscheiden ob diese eine invertierender oder nicht invertierender OPV ist. Allerdings haben wir bei PLUS und Minus den selben Eingang. Ich muss hier den Ausgang U0 und den Strom Ii berechnen. Mich würde es schon freuen wenn ich wüsste was für eine art OPV das ist.

Angenehme Nacht zusammen

Comments

[BaldDeutscher]

Willst du die Lösung für Ua und Ii oder nur die Art des OPV?

[BlackSeaStorm]

am liebsten beides aber wenns zu umständlich wird dann nur welche art. Ich habe mehrere Maschen versuch zu bilden aber irgendwie kommen komische Zahlen raus.

Answer 1

[BaldDeutscher]

Im Folgenden werden die Annahmen des idealen Operationsverstärkers getroffen:

1. $i_-\ =\ i_+\ =\ 0\ A$

2.

Spannungsdifferenz zwischen - und + ist 0 V

Im Bild sind die Maschen eingezeichnet:

$M_{rot}\ :\ U_I\ =\ I_1\cdot R_1\ +\ U_a$ $M_{blau\ }:\ U_I\ =\ I_1\cdot\ R_1\ +\ I_2\cdot R_3$ $M_{grün}:\ U_I\ =\ I_2\cdot R_2\ +\ I_2\cdot\ R_3$

Mit drei Unbekannten und drei Gleichungen ist die Lösung hier eindeutig:

$U_a\ =\ \frac{25}{7}=\ 3,57\ \text{}\text{V}$ $I_1\ =\ I_2\ =\ \frac{1}{1400}\text{A}\ =\ 7,14\ \cdot\ 10^{-4}\ \text{}$

Somit beträgt der Eingangsstrom:

$I_I\ =\ I_1\ +\ I_2\ =\ 1,42\ \cdot\ 10^{-3}\ \text{}$

Ich kann dir nicht genau sagen, um welche Art OPV es sich hier handelt, aber der OPV hier ähnelt einem Differenzverstärker.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung

Comments

[BlackSeaStorm]

Perfekt vielen herzlichen Dank. Ich habe die lösung per simulation auch gehabt nur war mir die schritte nicht bekannt und komischerweise war mein strom zwar gleich aber nur negativ

[BaldDeutscher]

@BlackSeaStorm

Bei solchen Rechnungen stellt sich die Frage: Wie stelle ich hier ein geeignetes Gleichungssystem auf, um eine eindeutige Lösung zu erhalten? Das Gleichungssystem ist dann auch einfach mit dem Taschenrechner zu lösen ^-^

[BlackSeaStorm]

@BaldDeutscher

Jaa wenn man die Maschen richtig bilden kann ist der Rest einfach. Ich selber habe z.b nur masche rot und grün gebildet. Wobei es natürlich sinn macht noch die dritte zu bilden weil der strom sich ja durch die parallelschaltung aufteilt. Man wird nachinein schlau 😂

Nochmals herzlichen Dank

Answer 2

[Lutz28213]

Zum Verständnis: Antwort ganz ohne komplizierte Rechnung.

Für idealen OPV (Verstärkung nahezu unendlich, Eing.Widerstand unendlich) ist die Spannung am pos. Eingang Up=5V*5/7=3,57V.

Da die Spannung am inv. Eingang gleich groß ist (Differenz verschwindet durch die gegenkopplung) , ist Un gleich groß - und eben auch Ua=Un.

Der Widerstand R1 spielt dabei keine Rolle - er dient nur der Offset-Kompensation.

"Was für eine Art OPV?" Schwer zu sagen, da die Schaltung eigentlich keinen praktischen Nutzen hat.....Aber die Frage ist nicht richtig gestellt. Der OPV ist nur das "Dreieck" - welches zusammen mit den Widerständen die Gesamtschaltung bildet. Also muss man fragen: Was für eine Schaltung das ist. Dafür gibts keinen sinnvollen namen, da die Schaltung praktisch nur die vom Teiler R2-R3 erzeugte Spannung am Ausgang zur Verfügung stellt. Wie gesagt - typische Schaltung zum Üben oder für die Klausur.