TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN 17 ELEKTRONIK, DIGITALTECHNIK UND PROGRAMMIERUNG REPETITIONEN 2 OPERATIONSVERSTÄRKER. 1 Summierender Operationsverstärker

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1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN e1 e2 = 8 1 Summierender Operationsverstärker Welche Spannung erhält man am Ausgang eines summierenden Operationsverstärkers, wenn die Eingangsspannungen U = U 0, V betragen, die Widerstände R11 = R12 = 10kΩ sind und ein Rückkopplungswidwerstand von R2 = 10kΩ eingesetzt wird?

2 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN 2 Summierender Operationsverstärker Welche Spannung erhält man am Ausgang eines summierenden Operationsverstärkers, wenn die Eingangsspannungen U = U = U 1, V betragen, die Widerstände e1 e2 e3 = 0 R = R = U 10kΩ sind und ein Rückkopplungswidwerstand von = R2 = 10kΩ eingesetzt wird?

3 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN 3 Integrator

4 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN 4 Integrator an Sinusspannung

5 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN 5 Integrator

6 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN 6 Aussentemperaturfühler Es soll eine Temperaturanzeige realisiert werden, welche im gegebenen Temperaturbereich ( ϑ = 54 C bis ϑ = + 74 C ) arbeiten soll. Der Ausgang des LM335 änderrt sich um + 10 mv / C. Der Eingang der Temperaturanzeige muss zwischen 1 V und 10 V liegen. Diese Anpassung soll mit einem nichtinvertierenden Operationsverstärker realisiert werden. Es muss als die Verstärkung gerechnet werden sowie der Widerstand R 2, wenn der Widerstand mit R1 = 1kΩ angenommen wird. Machen Sie eine Skizze der Schaltung mit allen Bauteilen und Beschriftungen. LM335 TO92 SO8 Fr TO46 Kenndaten und Einsatzbereich +10 mv/ K = 54 C bis = + 74 C ϑ ϑ U = V a U e U V = U a e R = 1+ R 2 1

7 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN 101 Mit einer externen Beschaltung (siehe Abbildung 1) kann die sehr hohe Leerlaufverstärkung Vo eines Operationsverstärkers auf den Wert V verkleinert werden. Bei dieser Beschaltung handelt es sich um eine: a) Rueckkopplung b) Mittkopplung c) Entkopplung d) Ankopplung e) Gegenkopplung 102 Wenn die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers in Abbildung 1 innerhalb der Speisespannung liegt und der Operationsverstärker nicht begrenzt, hat die Spannung U d einen Wert in der Grösse von: a) ± 1V b) ± 1mV c) ± einige V d) ± einige µ V e) ± 1mV bis max. ± 12V +12V -12V 103 Wie wird der Punkt S in der abgebildeten Schaltung (Abbildung 1) bezeichnet? +12V -12V 104 Welche Aussagen treffen für die eingezeichneten Ströme in der Abbildung 1 zu? a) I 1 = I2 b) I 2 = I1 c) I In kann in den meinsten Anwendungen vernachlässigt werden. d) I In = I1 (Ausgleichsstrom zur Masse) e) Nach der 1. Kirchhoffschen Regel ist die Summe aller Ströme im Punkt S = 0

8 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN 105 Der Eingangswiderstand Re ( Re = U e / I ) der 1 abgebildeten Schaltung (Abbildung 1) ist: a) R e immer höher als 1 MΩ b) R e = R1 c) R e = R 1 + R2 d) = ( R R ) /( R R ) R e e) R e ist hauptsächlich abhängig vom verwendeten Operationsverstärker +12V -12V 106 Für die Spannungsverstärkung V der Schaltung (Abbildung 1) sind folgende Aussagen richtig: a) Die Verstärkung kann kleiner als 1 sein +12V b) = ( R / R ) -12V V 1 2 c) = ( R / R ) V 2 1 d) = 1+ ( R / R ) V 2 1 e) V = U a / U e 107 Gegeben: R1 = 10kΩ, R 120kΩ 2 =, U e = 0, 5 V Gesucht: Ausganggsspannung U a a) U a = 0, b) U a = 0, c) U a ist am positiven Anschlag also auf etwa V d) U a = e) U a = 108 Alle realen Operationsverstärker haben nicht 100% symmetrische Eingänge. Um den Ausgang genau auf 0V einzustellen muss man daher eine kleine Spannungsdifferenz an die Eingänge anlegen damit diese Unsymmetrie kompensiert wird. Wie nennt man diese Spannung (englisch)

9 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN 109 U sei eine sinusförmige Wechselspannung e mit einer Frequenz von 50Hz. R = R 10kΩ. 1 2 = Welche Phasenverschiebung hat U bezogen auf U e in diesem Fall? a a) 90 b) 90 c) 180 d) 180 e) 45 ( 3dB Punkt ) 110 Gegeben: R1 = 10kΩ, R 33kΩ 2 =, I 1 = 0, 2mA Gesucht: Ausganggsspannung U a a) U a ist am positiven Anschlag ( V ) b) U a = 8, c) U a = 8, d) U a = 6, e) U a = 6, 111 Welche der dargestellten OPV-Schaltungen arbeitet als nichtinvertierender Spannungsverstärker? a) b) c) d) 112 Die gegebene Schaltung eines RC-Generators ist fehlerhaft. Welche Antwort enthält hierzu die richtige Antwort? R4 muss durch einen Kondensator ersetzt werden Der Phasenschieber muss aus vier RC-Gliedern bestehen Die Eingänge des Operationsverstärker sind vertauscht R5 muss durch einen Kondensator ersetzt werden

10 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN 113 Welche der gegebenen Aussagen zur dargestellten Schaltungen ist richtig? Die Spannung U wird integriert, wenn 12 S2 geschlossen und S1 geöffnet ist Beim Öffnen von S1 und Schliessen von S2 liegt am Ausgang sofort die U 2 Die Spannung U wird integriert, wenn 11 S1 geöffnet und S2 geschlossen wird Die Schaltung differenziert die Spannung, wenn S1 geschlossen und S2 geöffnet wird 114 Welche Operationsverstärker-Schaltung ist in der Abbildung dargestellt? Berechnen Sie den Wert des Widerstandes R! K R K - U 1 =2V R Q =10k Ω + U 2 =10V