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Analogtechnik

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Die Halbleiterdiode

Ein paar Diodenarten und ihre Anwendungsgebiete:

  Fotodioden für Mess- und Schaltzwecke in der Mess- und Regelungstechnik
  Kapazitätsdioden automatische Abstimmung von Schwingkreisen
  Leistungsdioden zur Gleichrichtung (Brückengleichrichter) z.B. in Netzteilen
  Schaltdioden zum Aufbau logischer Schaltungen
  Tunneldioden zur Schwingungserzeugung in Oszillatoren
  Z-Dioden zur Spannungsstabilisierung und -begrenzung

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Technische Daten und Formeln

Grenzwerte von vier gängigen Dioden mit unterschiedlicher Leistungsmerkmalen:

  AA118 1N4148 1N4448 1N4154 Einheit
Type Germanium Silizium Silizium Silizium  
UR 90 75 75 25 V
UR max 115 100 100 35 V
UF min 0,18 - 0,23 - 0,62 - 0,72 0,88 V
UF max 1,05 - 1,55 1 1 1 V
IF continuous 150 200 200 300 mA
IF Peak 500 450 450 500 mA
Ptot 80 500 500 500 mW
 
Die Kurzzeichen haben folgende Bedeutung:
UR Sperrspannung
IF Durchlassstrom
Ptot Verlustleistung

Es fließt auch bei Durchlassrichtung erst dann ein Strom durch die Diode, wenn eine bestimmte Spannung - die sogenannte Schleusenspannung - überschritten wird. Sie beträgt bei Germanium-Dioden ca. 0,2V bis 0,4V und bei Silizium-Dioden ca. 0,6V bis 0,8V.

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Die Leuchtdiode - LED (light-emitting diode)

Leuchtdioden werden als Signallampen in Anzeigeeinheiten eingesetzt. Sie haben sich aber auch im Modellbau immer mehr durchgesetzt und ersetzen heute viele der bisher eingebauten Glühlampen.

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Technische Daten und Formeln

Die technischen Daten von LEDs variieren von Typ zu Typ sowie je nach Leuchtfar-
be und Leuchtstärke sehr stark. Es gibt auch Typen mit bereits eingebautem Vor-
widerstand.
Lassen Sie sich darum beim Kauf immer die technischen Daten der LED geben.

  Bereich Standard Einheit
UF 1,6 - 15 1,6 -2,4 V
IF 2 - 70 20 - 50 mA

Die wichtigsten Formeln:

Ein paar Standardwerte für den Vorwiderstand RV bei einem Direktanschluss an die Betriebsspannung (z.B. über einen Taster), mit denen Sie so ziemlich immer auf der sicheren Seite sind.
Außer, Sie verwenden LEDs mit einem Diodenstrom von IF < 12mA.

Betriebsspannung UF IF RV berechnet RV gewählt IF real
 5V 1,6V 12mA 283Ω 270Ω 12,4mA
 9V 1,6V 12mA 617Ω 560Ω 13,0mA
12V 1,6V 12mA 867Ω 820Ω 12,6mA
 5V 1,6V 20mA 170Ω 180Ω 19,2mA
 9V 1,6V 20mA 370Ω 390Ω 19,2mA
12V 1,6V 20mA 520Ω 560Ω 18,8mA

Die Werte für eine Betriebsspannung von 5V berechnen sich wie folgt:

RV = (UB - UF) / IF = (5V - 1,6V) / 12mA = 283Ω
RF = UF / IF = 1,6V / 12mA = 133Ω
IF real = UB / (RV + RF) = 5V / (270Ω + 133Ω) = 12,4mA

Ein Beschaltungsbeispiel:

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Verschaltung von Leuchtdioden

Manchmal möchte man mit einem Kontakt / Ausgang mehrere Leuchtdioden gleich-
zeitig ansteuern. Dafür gibt es zwei Möglichkeiten - die Serien- oder die Parallel-
schaltung. Dazu ein Vergleich inklusive der entsprechenden Berechnungen.

Serienschaltung

Vorgabe UB = 12V; UF = 1,6V; IF = 12mA

RV = (UB - 4 UF) / IF = (12V - 4 1,6V) / 12mA = 467Ω => gewählt 470Ω
RF = UF / IF = 1,6V / 12mA = 133Ω
IF real = UB / (RV + 4 RF) = 12V / (470Ω + 4 133Ω) = 12,0mA
PR = U I = I R I = I2 R = (12mA)2 470Ω = 68mW
Pgesamt = UB IF real = 12V 12,0mA = 144mW

Vorteile:

  • man erspart sich Vorwiderstände (einer statt vier)
  • etwas weniger Lötarbeit
  • geringerer Leistungsbedarf von 144mW
  • es kann ein Vorwiderstand von 1/4 Watt (250mW) verwendet werden

Nachteile:

  • fällt eine Leuchtdiode aus, erlöschen die anderen LEDs auch
  • erschwerte Fehlersuche - welche LED ist nun wirklich defekt?
    muss gemessen werden oder alle LEDs müssen einzeln über einen Widerstand an einer Spannungsquelle auf ihre Funktion getestet werden

Parallelschaltung

Vorgabe UB = 12V; UF = 1,6V; IF = 12mA

RV = (UB - UF) / IF = (12V - 1,6V) / 12mA = 867Ω => gewählt 820Ω
RF = UF / IF = 1,6V / 12mA = 133Ω
IF real = UB / (RV + RF) = 12V / (820Ω + 133Ω) = 12,6mA
PR = U I = I R I = I2 R = (12,6mA)2 870Ω = 138mW
Pgesamt = UB 4 IF real = 12V 4 12,6mA = 605mW

Vorteile:

  • fällt eine Leuchtdiode aus, leuchten die anderen LEDs weiter
  • es kann ein Vorwiderstand von 1/4 Watt (250mW) verwendet werden
  • keine Fehlersuche notwendig - defekte LED ist eindeutig ersichtlich

Nachteile:

  • man hat die vierfache Anzahl von Vorwiderständen (vier statt einem)
  • etwas mehr Lötarbeit
  • höherer Leistungsbedarf von 605mW

Jedoch muss jeder für sich selber entscheiden, welche Schaltung für ihn selber die bessere ist.

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Die Z(ener)-Diode

Z(ener)-Dioden werden zur einfachen Spannungsstabilisierung und -begrenzung ein-
gesetzt. Ihr Einsatz ohne zusätzliche Beschaltung ist jedoch nur für kleine Last-
ströme von 0 ... 100mA und Eingangsströme von 100 ... 400mA geeignet.

Die Funktion der Z-Diode soll am Beispiel des unten dargestellten Schaltungsbei-
spiels erklärt werden.

In den beiden folgenden Diagrammen wurde die Eingangsspannung UE jede Sekunde in 0,05V-Schritten von 5V auf 10V erhöht.
Man sieht dabei, dass der Spannungsabfall URV mit Z-Diode ab einer Eingangsspan-
nung UE von ca. 6,05V steiler ansteigt als die Spannung URV ohne Z-Diode. Das ist der Einsatzpunkt der Z-Diode, den man auch in der zweiten Kurve (Knickpunkt von IE und IZ) erkennen kann.
Bis zu diesem Zeitpunkt wird der Eingangstrom IE [IE = IRV = UE / (RV +  RL)] nur durch die beiden Widerstände RV +  RL begrenzt - die Z-Diode sperrt.
Ab diesem Zeitpunkt beginnt die Z-Diode einen Strom zu führen, was den Eingangs-
strom IE und den Spannungsabfall über dem Vorwiderstand RV (URV = RV IE) er-
höht, so dass die Lastspannung UL nur unwesentlich ansteigt.
Die Z-Diode verhält sich wie ein spannungsabhängiger Widerstand.

Farberklärung:    
hellblau = UE dunkelblau = URV mit Z-Diode lavendel = URV ohne Z-Diode
türkis = UL rot = IE orange = IZ

So könnten dann die zeitlichen Verläufe der sich ändernden Eingangsspannung UE, der Lastspannung UL und der Strom IZ durch die Zener-Diode aussehen. Die Span-
nung über 5,1V wird "abgeschnitten".

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Technische Daten und Formeln

Die Z-Dioden gibt es mit unterschiedlichen Spannungs- und Leistungswerten.
Die gängigsten Werte liegen zwischen 1V und 68V und 0,5W und 1,3W.

Die wichtigsten Formeln:

PVZ max ist die maximale Verlustleistung der Z-Diode - die Z-Diode ist kurzgeschlos-
sen

Gewählte Praxiswerte:
UE = (1,5 ... 3) UL
IZ max > IL max
IZ min =  5% bis 10% IZ max

Ein Schaltungsbeispiel mit Berechnung:

Schaltungsvorgaben:
UE = 9V IE = 400mA UZ = 5,1V PZ tot = 2.000mW IL = 100mA

IZ max = PZ tot / UZ = 2.000mW / 5V = 400mA
IZ min = IZ max 0,1 = 40mA
IE = IL + IZ min = 100mA + 40mA = 140mA => gewählt 400mA
RV = (UE - UZ) / IE = (9V - 5V) / 400mA = 10Ω
PRV = (UE - UZ) IE max = (9V - 5V) 0,4A = 1.600mW
PZ = UZ IE = 5V 400mA = 2.000mW

Wie aus den Werten ersichtlich, muss bei der Auslegung der Schaltung unbedingt auf die Verlustleistung des Vorwiderstandes RV und der Z-Diode geachtet werden.
Die Schaltung eignet sich jedoch nur für kleine Lastströme von 0 ... 100mA und Eingangsströme von 100 ... 400mA.

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Der Transistor

Der Transistor findet in sehr unterschiedlichen Bereichen und Leistungsgrößen seine Anwendung. So wird er z.B. als Strom- / Leistungsverstärker oder als Schalter eingesetzt.

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Technische Daten und Formeln

Grenzwerte von vier gängigen Transistoren mit unterschiedlicher Schaltleistung:

  BC107B BC547 2N3704 2N1613 Einheit
Type Silizium NPN Silizium NPN Silizium NPN Silizium NPN  
Gehäuseform TO-18 TO-92 TO-92 TO-39  
UCE0 45 45 30 50 V
UEB0 6 6 5 7 V
UCE sat
IC =   10mA
IC =  100mA
IC =  150mA
 
0,07 (<0,25)
0,2  (<0,6)
0,7
0,09 (<0,2)
0,2  (<0,6)
 
 
0,6
0,5 -
 
 
1,5
V
V
V
V
UBE 0,55 - 0,83 0,58 - 0,77 0,5 - 1 0,7 V
UBE sat
IC =   10mA
IC =  100mA
IC =  150mA
 
0,73 (<0,83)
0,87 (<1,05)
 
0,7
0,9
0,7 0,95 -
 
 
1,3
V
V
V
V
IC max 100 100 300 500 mA
IC Peak 200 200 500 1000 mA
IB 50     200 mA
Ptot 300 500 625 800 mW
Verstärkung B, ß
je nach Arbeitspunkt
IC = 0,01mA
IC =     2mA
IC =  100mA
150 - 450

150
290
200
110 - 800

150
290
200
100 - 300 20 - 120  
Verstärkung B, ß
angenommen
160 120 110 30  
 
Die Kurzzeichen haben folgende Bedeutung:
UCE0 Spannung Kollektor - Emitter
UEB0 Spannung Emitter - Basis
UCE Spannung Kollektor - Emitter
UBE Spannung Basis - Emitter
IC Kollektorstrom
IB Basisstrom
Ptot Verlustleistung
B Verstärkung
URB Spannung über dem Basis-Vorwiderstand
UB Betriebsspannung
RB Basis-Vorwiderstand
RC Kollektor-Widerstand
PRB Leistung des Basis-Vorwiderstandes
         
  einige Gehäuseformen
Ansicht von unten
  Schaltzeichen  

Die wichtigsten Formeln zur Bemessung einer Transistorschaltstufe:

Ein Transistor gilt als durchgeschaltet, wenn sich ein Kollektorstrom nach der letzten Formel einstellt.
Wird ein berechneter Basiswiderstand (siehe unten) verkleinert, ändert sich der Kollektorstrom fast nicht mehr - der Basisstrom wird größer als zum Durchschalten des Transistors nötig ist - der Transistor wird übersteuert. Ein zu niedriger Basis-
widerstand führt zur Zerstörung des Transistors!

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Der Transistor als Schalter

In der heutigen Elektronik werden Transistoren häufig als Schaltglieder verwendet.

Strom- und Potentialverhältnisse bei Transistoren

  Schaltung eines NPN-Transistors Schaltung eines PNP-Transistors

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Mit dem Transistor LEDs schalten

Lassen Sie uns mal eine Transistorschaltstufe für eine LED berechnen.

Zuerst einmal die nötigen Vorgabewerte und Transistordaten eines BC107B:

Betriebsspannung LED Transistor
UB 9V UF 1,6V B 160
    IF 12mA UCE sat 0,6V
    RV 560Ω - siehe oben unter LED UBE 0,7V
    IF real 13mA - siehe oben unter LED UBE sat 0,87V
   
Die Berechnung:  
IC = IF real = 13mA  
IB = IC / B = 13mA / 160 = 0,081mA gewählt 0,150mA
URB = UB - UBE = 9V - 0,7V = 8,3V  
RB = URB / IB = 8,3V / 0,150mA = 55,3kΩ gewählt 56kΩ nach E12-Normreihe
IB real = URB / RB = 8,3V / 56kΩ = 0,148mA  
B real = IC / IB = 13mA / 0,148mA = 88  
Ptot = UCE sat IC = 0,6V 13mA = 7,8mW  
PRB = IB2 RB = (0,148mA)2 56kΩ = 1,23mW  
RBE = UBE sat / IB = (0,87V / 0,148mA) 10 = 58,7kΩ gewählt 56kΩ nach E12-Normreihe

Sollte man sich über den Sperrzustand nicht sicher sein, kann man noch einen zu-
sätzlichen Widerstand RBE zwischen dem Widerstand RB und dem Basisanschluss des Transistors und der Masse anschließen (siehe in der Schaltung die gestrichelte blaue Erweiterung). Die Sperrung wird dadurch sicherer und besser.
Eine Alternative wäre, statt des Schalters einen Umschalter zu verwenden, der den Widerstand RB dann einmal an UB und einmal an Masse schaltet.

Die fertige Schaltung für die Betriebsspannungen 9V und 5V.

In der zweiten Schaltung wurde die Diode dem Emitter des Transistors nachgeschal-
tet. Dadurch wird erreicht, dass sich die Spannung (UBE, Basis - Emitter / Masse) von 0,7V auf 2,3V (0,7V + 1,6V [UF der Diode]) erhöht. Damit wird sichergestellt, dass die LED nicht schon bei einem L-Pegel von 0,7V leuchtet.
Das Ganze erübrigt sich natürlich, wenn am Eingang der Basis schon eindeutige H- und speziell L-Pegel vorhanden sind (siehe blaue Erweiterung).

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Mit dem Transistor Glühlampen schalten

Will man Glühlampen mit Transistoren schalten, ist zu beachten, dass der Einschalt-
widerstand / Kaltwiderstand der Lampe nur ca. 1/10 des Betriebswiderstandes / Warmwiderstandes beträgt. Das bedeutet, dass der Einschaltstrom einer Glühlampe mit einem Nennstrom von 50mA ca. 500mA betragen würde.

Ein Beispiel:
Glühlampe, U = 6V, Iwarm = 50mA
Der Warmwiderstand RL warm beträgt 6V / 50mA = 120Ω.
Der Kaltwiderstand RL kalt beträgt jedoch nur ca. 1 / 10 von RL warm = 12Ω.

Man kann diesen Zustand dadurch verbessern, indem man der Glühlampe einen Vor-
widerstand RV vorschaltet - in meinem Beispiel mit einem Wert von 56Ω.
Damit ergeben sich jetzt folgende Werte:

Kaltwiderstand RL kalt =  12Ω + 56Ω =  68Ω
Warmwiderstand RL warm = 120Ω + 56Ω = 176Ω

Somit beträgt der Einschaltstrom nur noch das 2,6fache des Betriebstromes (132mA zu 51mA).

Bei der Auswahl des Transistors ist unbedingt darauf zu achten, dass IC max des Transistors größer ist als der jetzt auftretende Einschaltstrom von ca. 9V / 68Ω = 132mA.

Die fertige Schaltung für die Betriebsspannungen 9V und 5V.

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Mit dem Transistor Relais schalten

Beim Schalten von Relais ist darauf zu achten, dass beim Abschalten des Relais hohe Selbstinduktionsspannungen entstehen. Durch den Einbau einer Freilaufdiode D, die parallel zum Relais geschaltet wird, kann dieses verhindert werden.

  allgemeine Anwendung Anwendung bei digitalen Schaltungen

Die rechte Schaltung ist für die Nutzung mit digitalen Schaltungen der Serie
SN 74xxx N ausgelegt.

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Der Operationsverstärker

Bei dem Operationsverstärker (englisch: operational amplifier, => OP-Amp oder OPAMP) handelt es sich um einen Differenzverstärker mit sehr hoher Verstärkung. Er besitzt einen invertierenden und einen nicht invertierenden Eingang. Seine Eingänge sind hochohmig und sein Ausgang niederohmig.
Damit positive und negative Ausgangsspannungen möglich sind, benötigt er eine po-
sitive und negative Versorgungsspannung (meistens 15V).

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Technische Daten

Vergleich der idealen und tatsächlichen Daten eines Operationsverstärkers:

   ideale Daten  Daten eines Standardverstärkers
Spannungsverstärkung  ∞  100.000
Eingangswiderstand Re  ∞  1MΩ
Ausgangswiderstand Ra  0  ≈ 1kΩ
Ausgangsleistung    ≈ 500mW
Bandbreite  0 ... ∞  0 ... 1MHz

Was lässt sich mit einem OP-Amp realisieren?

  • Gleichspannungen verstärken
  • Wechselspannungen verstärken
  • Signale schalten (Schalter)
  • als Oszillator zu arbeiten
  • Sinussignale erzeugen
  • Impulssignale erzeugen
  • den Frequenzgang eines Signals beeinflussen
  • eine bestimmte Spannungsverstärkung einstellen

Schaltbild des Operationsverstärkers:

mit:
UB = Betriebsspannung  
Un = Spannung am invertierenden Eingang  
Up = Spannung am nichtinvertierenden Eingang  
Ud = Differenzspannung  
U2 = Ausgangsspannung  

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Der OP-Amp als invertierender Verstärker

Beim invertierenden OP-Amp wird das Eingangssignal U1 am invertierenden Eingang (-) angeschlossen. Über den Widerstand R2 erfolgt eine sogenannte Stromgegen-
kopplung. Das Ausgangssignal U2 ist dabei immer invertiert (aus + wird - und aus - wird +) zum Eingangssignal. Dieses entgegengesetzte Verhalten von Ausgangsspan-
nung zu Eingangsspannung nennt man auch die 180 Phasendrehung (siehe Signal-
beispiele unten). Bei Verwendung ohmscher Widerstände hat die Schaltung propor-
tionales Übertragungsverhalten. Darum wird sie auch P-Schaltung genannt.
Der invertierende Verstärker wird auch als Inverter oder Umkehrverstärker bezeich-
net.

 
 
 
 
 
 
mit:
U1 = Eingangsspannung  in V oder mV
U2 = Ausgangsspannung  in V
Vu = Leerlaufverstärkung  
Vu'' = Spannungsverstärkung  
V0 = Schleifenverstärkung  
f0 = Grenzfrequenz in Hz oder kHz
f0' = Grenzfrequenz in Hz oder kHz

Ein paar Beispiele für mögliche Signale (jeweils oben das Eingangssignal U1 und darunter das entsprechende Ausgangssignal U2):

Gleichspannungssignal mit Vu'' = -2 Sinussignal mit Vu'' = -2
Rechtecksignal mit Vu'' = -2 Dreiecksignal mit Vu'' = -2

Bei einigen Operationsverstärkern (z.B. Typ 709) ist noch eine externe Beschaltung mit Kondensatoren und einem Widerstand für eine Frequenzkompensation notwen-
dig. Die Typen 741 und 748 besitzen schon eine interne Frequenzkompensation. In der folgenden Schaltung wurden die Komponenten der Frequenzkompensation in braun dargestellt.

Hier die notwendigen Werte bei einer Beschaltungen eines Operationsverstärkers Typ 709:

Vu Vu [dB] R1 R2 R4 C4 C5
1.000 60 1k 1M 0 10pF 3pF
100 40 10k 1M 1,5k 100pF 3pF
10 20 10k 100k 1,5k 500pF 20pF
1 0 10k 10k 1,5k 5.000pF 20pF

Diverse Hersteller geben Schaltungen zur Frequenzkompensation an. Diese sollten dann auch unbedingt beachtet werden!

Ein Anwendungsbeispiel mit folgenden Vorgaben:

  Eingangsspannung Ue = 0 ... 25mV
  Ausgangsspannung Ua = 0 ... -10V
  maximale Ausgangsspannung Ua max = 12V
  Leerlaufverstärkung Vu = 80.000
  Grenzfrequenz f0 = 20Hz

Die benötigte Spannungsverstärkung beträgt

Vu'' = Ua / Ue = 10V / 25mV = 400

Bei einem gängigen Eingangswiderstand von 10kΩ beträgt der Rückkopplungswider-
stand

R2 = Vu'' R1 = 400 10kΩ = 4.000kΩ = 4MΩ

Gewählt wird ein handelsüblicher Festwiderstand mit 3,9MΩ (R21) und ein Potentio-
meter (R22) mit 1MΩ.

Die Schaltung kann eingesetzt werden bis zu einer Signalfrequenz

V0 Vu / Vu'' = 80.000 / 400 = 200

f0' = V0 f0 = 200 20Hz = 4.000Hz = 4kHz

Es ist dabei aber zu beachten, dass bei der Grenzfrequenz f0' schon ein Verstär-
kungsverlust von 3dB = 30% (1 / √2 = 0,707) vorhanden ist.

Der Widerstand R3 sollte zum symmetrischen Abschluss immer vorhanden sein. Er dient der Kompensation des Eingangsruhestroms. Der Wert von R3 ist nicht kritisch und sollte ungefähr der Parallelschaltung aus R1 und R2 entsprechen.

R3 (R1 R2) / (R1 + R2) = (10kΩ 4.000kΩ) / (10kΩ + 4.000kΩ) = 9,98kΩ =
=> gewählt 10kΩ

Für die Frequenzkompensation würde man die Werte R4 = 1,5kΩ, C4 = 100pF und für C5 = 3pF wählen.

Somit ergibt sich folgende Schaltung

und folgende Steuerkennlinie

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Der OP-Amp als Summierer / Addierer

Beim OP-Amp als Summierer / Addierer werden die Eingangsströme (z.B. U11 / R11) am invertierenden Eingang addiert.

Sollten die drei Eingangswiderstände (R11 = R12 = R13 = 40kΩ) alle gleich groß sein, kann man R3 auch ca. R11 / 3 = 40kΩ / 3 = 13,333kΩ oder 10kΩ wählen.

Und so könnten z.B. die einzelnen Eingangsspannungen und die Ausgangsspannung aussehen. Wegen der leichteren Darstellung wurden digitale Signale verwendet und eine Verstärkung von V = -1 gewählt.

Bei der Beschaltung ist unbedingt darauf zu achten, dass die Eingangsspannungen und die Verstärkung nicht zu groß gewählt werden. Ansonsten kann unter Umstän-
den die Ausgangsspannung in den Sättigungsbereich (z.B. größer 12V) des OP-
Amp geraten! Eine falsche, weil auf 12V begrenzte, Ausgangsspannung wäre die Folge.

Ein Beispiel:
U11 = 2V; U12 = 3V; U13 = 4V; v = -2  =>  U2 = -18V
Die Verstärkung wurde zu groß gewählt.
Eine Verstärkung von v = -1  =>  U2 = -9V wäre angebracht.

Speziell bei sinusförmigen Signalen ist darauf zu achten, dass bei der Berechnung der Verstärkung nicht die Effektivwerte der Spannungen (Ueff) berücksichtigt werden sondern die um den Faktor √2 größeren Scheitelwerte (û) der Spannungen. Ansonsten wird die Kuppe der Ausgangsspannung abgeschnitten (siehe unten).

Ein Beispiel:
U2 =  7Veff  =>  û2 =   9,90V  => ok
U2 = 10Veff  =>  û2 = 14,14V  => nicht ok, die Ausgangsspannung wird auf 12V begrenzt

Und so würde das abgeschnittene 10Veff Signal dann in Wirklichkeit aussehen.

Im industriellen Bereich der Steuerungs- und Regelungstechnik wird teilweise eine sehr hohe Genauigkeit der Berechnung gefordert. Darum werden dort Metallschicht-
Widerstände mit einer Genauigkeit von 1% oder 0,1% eingesetzt. Auch stehen dort ganz spezielle Widerstandswerte zur Verfügung.

  R1 R2 Verschaltung R2 Verwendung
40kΩ 13,333kΩ 20k // 40k Addition von drei Signalen
40kΩ 23,094kΩ Sonder-Widerstand Berechnung des Strangstromes im Drehstromsystem
40kΩ 26,667kΩ 40k // 80k Addition von Signalen
40kΩ 30kΩ 20k + 10k
40k // 120k
Addition von Signalen
40kΩ 34,64kΩ (220k + 39k) // 40k Berechnung des Leiterstromes im Drehstromsystem

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Der OP-Amp als Impedanzwandler / Spannungsfolger

Der OP-Amp als Impedanzwandler / Spannungsfolger hat einen extrem hochohmigen Eingang und einen extrem niederohmigen Ausgang.

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Weitere Anwendungen

Darüber hinaus gibt es noch eine große Anzahl von weiteren Beschaltungs- und Funktionsmöglichkeiten, deren Darstellung hier aber den Rahmen sprengen würde. Die Verschaltungsmöglichkeiten, deren Berechnung und Auslegung füllen ganze Bücher. Darum hier nur mal eine kleine Auswahl der Einsatzmöglichkeiten:

Verstärker mit erdfreiem Eingang Brückenverstärker
Konstantspannungsquelle Konstantstromquelle
aktive Filter Subtrahierer
Differenzierer Integrierer
linearer Einweggleichrichter Präzisions-Zweiweg-Gleichrichter
Komparator ohne Hysterese Komparator mit Hysterese
astabiler Multivibrator bistabiler Multivibrator
PI-Regler PID-Regler
Dreieckgenerator Funktionsgenerator

Viele der eben genannten Funktionen können als komplette Bausätze oder fertige Module von Elektronikläden oder -versendern günstig erworben werden.

 

Erstellt am: 23.08.2006
Letzte Aktualisierung: 23.03.2008

 

 

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