ELA5-OpAmp
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HTI Burgdorf 3-30<br />
Analoge Systeme 2 (<strong>ELA5</strong>)<br />
Operationsverstärker<br />
3.16 Nichtlineare Schaltungen<br />
Darunter fallen alle Anwendungen, die einen nicht linearen Zusammenhang zwischen Ein- und<br />
Ausgangsspannung zeigen:<br />
• Gleichrichter<br />
• Begrenzer<br />
• Logarithmierer, Exponentialverstärker<br />
• Komparatoren, Schmitt-Trigger<br />
• Generatoren<br />
Wie für den linearen Fall, lassen sich auch hier mit Operationsverstärker teilweise (fast) ideale<br />
Übertragungscharakteristiken erreichen.<br />
3.16.1 Aktive Gleichrichter<br />
Sie werden zur präzisen Gleichrichtung kleiner Signale benutzt. Je nach Schaltung ist Halbwellen- oder<br />
Vollwellengleichrichtung möglich.<br />
Der aktive Gleichrichter verfügt über eine ideale Gleichrichterkennlinie, d.h. die Gleichrichtung erfolgt<br />
mit linearer Kennlinie ab 0V.<br />
u 2<br />
1<br />
1<br />
+<br />
-<br />
D u 1<br />
+<br />
u 2<br />
u 1<br />
0<br />
Bild 3-40:<br />
Einfacher aktiver Halbwellengleichrichter. Charakteristisch ist<br />
die saubere lineare Kennlinie ab 0V.<br />
Für ein gutes Gleichrichterverhalten ist ein schnelles Umschalten der Diode in den Nulldurchgängen<br />
erforderlich. Dies wird massgeblich durch die Slew-Rate des Operationsverstärkers beeinflusst.<br />
Ebenfalls spielt die in der Durchlassphase eingespeicherte Ladung der Diode und die Erholzeit des<br />
Operationsverstärkers eine Rolle.<br />
Mit den hier gezeigten Gleichrichterschaltungen lassen sich mit handelsüblichen Operationsverstärkern<br />
problemlos Wechselspannungen im Bereich 50mV..10V ohne zusätzliche Kompensationen bis einige<br />
kHz gleichrichten, bei einem Fehler < 1%.<br />
3.16.2 Einweggleichrichter<br />
Die einfache Schaltung gemäss Bild 3-40 wird praktisch nie benutzt, da der Operationsverstärker für<br />
u 1<br />
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