Merkblatt: Operationsverstärker - Grundschaltungen (pdf)

Merkblatt: Grundschaltungen mit Operationsverstärkern (1)
Invertierender Verstärker :
Nicht invertierender Verstärker :
"Elektrometerverstärker" :
R 2
R 1
U ein
R ein
U ein
U aus
R ein
R 3
R 2
R 1
U aus
R ein R1
V =
U aus
U ein
=
R 2
R 1
R3
R ein R3
V =
U aus
U ein
=
1 +
R 2
R 1
nur erforderlich, wenn kein Gleichstrompfad zu +Eing.
Komparator :
Impedanzwandler:
(Spezialfall des Elektrometerverstärkers)
U diff = U + -- U --
U diff
U aus = U diff
V o
U --
U +
U aus
R ein
U ein
R 3
U aus
5 8
V o typ. 10 ... 10
R MK
R MK = Mitkopplung
(Hysterese)
R MK typisch > 100 k
U aus
R ein R3
V =
U ein
= 1
Invertierender Summierverstärker :
R 1
Verstärker mit symmetrischem Eingang :
(Differenzverstärker)
U 1 R 2
U 2 R 3
U 3
R GK
Rein
U a
a
b
U b
R
R 2
1
R 1
U aus
Meist: R1=R2=R3=... = R
R GK
U aus = . ( U + U + ... )
1 2
R
U aus
R ein
R
a : 0°
b : 180°
R 2
R ein 2 R
_
1 U diff = U a U b
V = U aus R 2 =
U diff R1
"Instrumentenverstärker" :
(differentieller, hochohmiger Eingang)
Invertierender Integrator :
a
R4
R 3
U a
R 1
R 2
R 2 R3
U aus
b
R 4
U
V = U aus
b
U diff
= V1
.
V 2
a :
R
0°
2
R
b :
V = (1 + ) .
4
2 V
180°
1 R 1 / 2
2
=
R 3
V 1 V 2
Sonderfälle: R2=0, R1= , V 1 = 1. R3 = R4 V 2 = 1.
U diff U
_ = a U b
C
R
U ein
U aus
t e
U aus =
1
R C
. U ein dt
0
DI S. Flamisch 01/02

(- Vs)
(+ Vc)
Merkblatt: Grundschaltungen mit Operationsverstärkern (2)
Nicht inv. Verstärker mit einfacher
Spannungsversorgung:
C 3
C 2
U ein
R R a 3
R ein
R
R 2 U 1 aus
R
C b b
C 1
U b
C 1
U ein
Elektr. Filter 1.Ordnung :
(Invertierender Bandpass)
C
2
R1
R2
U aus
f gu
=
f go
=
1
2 R1C
1
1
2 R2
C2
R ein R3
R a = R b
U b
2
V =
U aus
U ein
=
1 +
R 2
R 1
V = U aus
U ein
=
R 2
R 1
(im mittleren Frequenzbereich,
Kondensatoren vernachlässigt)
(im mittleren Frequenzbereich)
Gesteuerte Konstantstromquelle :
(Last muß erdfrei sein)
Brückenschaltung (Prinzip) :
(differentieller Ausgang)
(Last muss
erdfrei sein!)
Ue
R i
U ein
R Ic
1
Ue
Ic
Ic =
R
1
(Ic ist unabhängig von Ri !)
R
R
U aus
U aus
= 2 . U ein
Rechteckgenerator :
PID - Regler :
R 1
C
(f < 100 kHz)
R 2
U aus
R
1
f =
2 R C ln (1 + 2 R1/R2)
R k , C k : Integrieranteil
C e , R e : Differenzieranteil
x
w
C e
R e
w : Führungsgrösse (Sollw.)
x : Rückkoppelungseing.(Istw.)
y : Ausgangsgrösse
R
R k
C k
y
Siebung der Versorgungsspannung :
(bei symmetrischer Versorgung)
+ Ub
C1 C2
GND
Typische Anschlußbelegung (Pinning):
Single Op Amp
im 8 DIL-Plastikgehäuse
Inv.In
Ninv.In
-Vs
1
2
3
8
7
6
4 5
+Vc
Out
Dual Op Amp
im 8 DIL-Plastikgehäuse
OutA 1 8 +Vc
Inv.InA
Ninv.InA
-Vs
2
3
4
7
6
5
OutB
Inv.InB
Ninv.InB
C1
C2
- Ub
C1 : ca. 10 -100 nF keram., nahe an jedem IC
C2 : ca. 100 - 10.000 uF ELKO, nur
bei Leistungsverstärkern notwendig
z.B.: LM 741, OP27, LF356,
NE 5534, TL 071 o.ä.
z.B.: OP227, LF353,
NE 5532, TL 072 o.ä.
Es gibt auch davon abweichende Pinbelegungen !
Im Zweifelsfalle im Datenbuch nachsehen !
DI S. Flamisch 01/02