OPV / Checkliste

Opamp, Operationsverstärker, Stichworte



2023 Kern


IC package DIP-8

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OPV Speisung

bestimmt den Arbeitsbereich der OPV-Eingänge und des OPV-Ausgangs

OPV Speisungsbeispiele

  • Dual- resp. bipolare Speisung +/-15V
    OPV-Ausgangsstrom 0 bis +/-20mA
  • Single Speisung 0-5V
    OPV-Ausgangsstrom 0 bis +20mA

OPV Bauteil, Eingänge, Ausgang

  • Eingänge (= Eingangsspannungen) müssen innerhalb der Speisungsgrenzen (= Speisespannungen) bleiben
  • Eingänge sind hochohmig, d.h. Eingangsströme sind sehr klein oder gehen gegen Null
  • Ausgang kann sich "bewegen" (= seine Spannung ändern) innerhalb der Speisungsgrenzen
  • Ausgangsstrom des OPV-Bauteils ist begrenzt, zB auf +/-20mA

OPV Analoge Anwendung

  • Regelkreisverhalten dank negativ Feedback (Gegenkopplung), Feedback zB über Widerstand
  • Die Goldenen Regeln helfen bei der Analyse der Schaltungen mit negativ Feedback
  • Eingänge liegen etwa in Speisungsmitte (= "Ruhestellung")
  • Differenzspannung zwischen den Eingängen geht dank neg. Feedback gegen Null (s. Goldene Regeln)
  • Ausgang bleibt oder bewegt sich innerhalb des Speisungsbereichs (OHNE die Speisungsgrenzen zu "berühren")
  • Anwendung: Verstärker, Filter, Oszillatoren, Addierer, Subtrahierer, Integrator, Differentiator

OPV Digitale Anwendung

  • Eingänge können/dürfen verschiedene Spannungen haben (innerhalb der Speisungsgrenzen)
  • Ausgang nimmt in "Ruhestellung" Low- oder High-Zustand an (= untere oder obere Speisespannung)
  • Positiv Feedback (Mitkopplung) sorgt für definierte Schalt-Hysteresen und prellfreie Wechsel des Ausgangs (Low zu High oder umgekehrt)
  • Ausgang bewegt sich mit max Slewrate ("schnell") an die eine oder andere Speisungsgrenze
  • Anwendung als Komparator = Spannungen der Eingänge vergleichen
  • Anwendung als Komparator-Schmitt-Trigger = Eingänge vergleichen mit definierter Hysterese der Schaltschwellen

Analyse der Schaltung

Am einfachsten ist die Analyse, wenn man den OPV als ideales Bauteil betrachtet, heisst:
/ Differenzverstärkung: sehr hoch, gegen unendlich (= Leerlauf-Verstärkung, Open Loop Gain)
/ Eingangsströme: sehr klein, gegen Null (= sehr hoher Eingangswiderstand)
/ Ausgangsspannung min/max: gleich wie Speisespannungen
/ Ausgangsstrom: +/- beliebig

  • Zuerst:
    a) Ist der OPV analog oder digital eingesetzt?
    b) DC-Pegel in der Schaltung?
    Beispiel OPV/R-Netzwerk

  • Dann:
    Falls analoge Anwendung: Verstärker (auch Impedanzwandler), RCL-Beschaltung, Filter, Integrator, Differentiator etc.
    Oder digitale Anwendung: Komparator (auch Schmitt-Trigger), Schaltpunkte, Hysteresen etc.

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