ELA5-OpAmp
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HTI Burgdorf 3-10<br />
Analoge Systeme 2 (<strong>ELA5</strong>)<br />
Operationsverstärker<br />
R2<br />
Legt man für<br />
R<br />
R<br />
= 4 zugrunde erhält man aus (3-21) die vereinfachte Transfergleichung:<br />
R<br />
1 3<br />
⎛<br />
2 2<br />
2<br />
1 R ⎞<br />
⎛<br />
u ( u11 u12)<br />
R R ⎞<br />
4<br />
= ⎜ + ⎟ − ⎜ = ⎟<br />
⎝ R1 ⎠ ⎝R1<br />
R3<br />
⎠<br />
(3-23)<br />
(3-22)<br />
3.4.7 Spannungs-Stromwandler<br />
Sie wandeln die Eingangsspannung u 1<br />
in einen proportionalen Strom i 2<br />
. Die Steilheit S ergibt sich aus<br />
dem Widerstand R 1<br />
:<br />
Spannungs-Stromwandler<br />
R 1<br />
i2<br />
u 1<br />
u 1<br />
R 1<br />
i 2<br />
Bild 3-12: Grundschaltung des Spannungs- und Stromwandlers.<br />
2<br />
S u<br />
1 R<br />
1<br />
r<br />
r<br />
1 1<br />
2<br />
i<br />
= =<br />
= R<br />
=∞<br />
1<br />
(3-24) i2<br />
1<br />
S = =−<br />
(3-25)<br />
u R<br />
r =∞<br />
r<br />
1<br />
2<br />
=∞<br />
1 1<br />
Ein Nachteil dieser Schaltungen ist der fehlende Massebezug am Ausgang. Mit Hilfe eines Negativ-<br />
Impedanzkonverters kann nach [FRA97] mit der Current-Pump-Schaltung nach Howland ein<br />
massebezogner U/I-Wandler realisiert werden.<br />
i 1<br />
= = (3-26)<br />
2<br />
S u<br />
1 R<br />
1<br />
R 3<br />
i 2<br />
u 1<br />
R 1<br />
R 2<br />
u 1<br />
R 1<br />
R 4<br />
i 2<br />
Ersatzschaltbild<br />
R 0<br />
Bild 3-13: Massebezogner Spannungs- und Stromwandler<br />
mit „Howland Current Pump“.<br />
Der Ausgangswiderstand der Schaltung R 0<br />
muss so dimensioniert werden, dass R 1<br />
in der Parallelschaltung<br />
kompensiert wird. Mit einem Knotensatz findet man den Ausgangswiderstand R 0<br />
(vgl. auch<br />
Herleitung in Kap. 3.5):<br />
Ausgabe: 10.08.2004,G.Krucker
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