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Operationsverstärker haben eine sehr hohe Leerlaufverstärkung, ausgenutzt wird diese hohe Verstärkung nur bei Komperatorschaltungen. Bei allen anderen Schaltungen mit OP's wird die Verstärkung auf geeignete Werte mit einer Rückkopplung herabgesetzt. Man unterscheidet bei den Grundschaltungen zwischen nichtinvertierenden und invertierenden Verstärkern. Das entscheidende ist bei beiden Arten die Beschaltung des OP's, aus der sich das Verhalten der Schaltung ergibt.

Datei:OperationsverstärkerBild1.jpg

Die Spannungen an E+ , E- und A sind auf Masse bezogen. Die resultierende Differenzspannung U'_D_' aus den beiden Eingängen bildet die Ausgangsspannung U'_A_' .

U'_D_' = U'_E+_' - U'_E-_'

Wenn der OP unbeschaltet bleibt wird die Differenzeingangsspannung mit der Leerlaufverstärkung V∞ am Ausgang ausgegeben.

U'_A_' = V'_∞_' * U'_D_'

Wenn der OP mit einer positiven und negativen Betriebsspannung betrieben wird sind Verstärkungen im positiven und negativen Spannungsbereich möglich. Je nachdem welche Eingangsspannung höher ist U'_E_'+ oder U'_E_'- . Daraus folgt.

U'_E+_' > U'_E-_' , U'_D_' positiv, U'_A_' positiv

U'_E+_' < U'_E-_' , U'_D_' negativ, U'_A_' negativ

Die Phasenlage der Ausgangsspannung liegt also im direkten Bezug zu der größeren Eingangsspannung. Liegt das größere Eingangssignal am nichtinvertierenden Eingang E+ so ergibt sich eine Phasenverschiebung φ = 0°, also liegt bei überwiegenderen E- Eingang eine Phasenverschiebung φ = 180° vor und man erhält eine negative Ausgangsspannung.


Autor:ZwieBack