Masterarbeit - Physikzentrum der RWTH Aachen

2.6. Elektronik
wird auf ein Referenzpotential gelegt und der invertierende wird über den Reihenwiderstand
mit der Signalquelle verbunden, siehe Abb. 2.1. Das Ausgangssignal ist
damit immer betragsgleich aber mit umgekehrtem Vorzeichen bezogen auf das Referenzpotential.
Bei unterschiedlichen Widerstandswerten ist die Ausgangsspannung
gegeben durch
wenn man einen idealen Operationsverstärker annimmt.
U A = − R f
R i
· U E , (2.22)
U E
R i
U R b
R b
f
3
U R
−
U a a
A
1 A v
+
+
U Ref U Ref
-
Av
R f
U A
Abbildung 2.1.: Ein invertierender Spannungsfolger (links) und ein invertierender
Addierer (rechts).
Addierer
Der Addierer ist gleich dem Spannungsfolger, nur dass die zu addierenden Signale
über zwei Widerstände parallel auf den invertierenden Eingang gelegt werden. Die
Werte der beiden Widerstände bestimmen dabei die Gewichtung der Signale bei der
Addition. Die Übertragungsfunktion ist durch
( Rf
U A = − · U a + R )
f
· U b (2.23)
R a R b
gegeben.
Differenzierer
Verwendet man einen Kondensator in Reihe zum Eingangssignal und einen Widerstand
wie in Abb. 2.2 gezeigt, erhält man als Antwort auf eine Heaviside-Funktion
ein Signal der Form
U A (t) = U 0 · e − t τ ; t > 0, sonst 0; mit (2.24)
τ = R i C i . (2.25)
19