Musterlösung Aufgabe 1:
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- Gisela Meissner
- vor 7 Jahren
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1 Musterlösung ufgbe :. Spnnungsteiler: Der einstellbre Wierstn rbeitet ls Spnnungsteiler. Die ingngsspnnung wir her heruntergeteilt un liegt m nichtinvertierenen ingng n. ( T T T T ( T T T T T Spnnungsteiler. Der Opertionsverstärker ist ls iel nzusehen: in OP ist eine Blckbo, eren igenschften nur noch von er äußeren Beschltung bhängig sin. Kleinsignlprmeter: Kleinsignlerstzschltbil Differenznsteuerung: Differenzeingngsspnnung: p n Differenzeingngsstrom e Differenzeingngsimpenz e Differenzverstärkung usgngsimpenz Musterlösung Übung : Grunschltungen OP /9
2 Gleichtktnsteuerung: Geichtkteingngsspnnung Gleichtkteingngsstrom Gleichtkteingngsimpennz Gleichtktverstärkung Gleichtktunterrückung Common Moe ejection tio: CM 0 log G GL G p n igenschften eines ielen OP verichen mit einem relen OP eler OP igenschft eler OP ingngswierstn ( e bipolr MΩ (ifferenziell FT GΩ 0 usgngswierstn ( 00 Ω Leerlufverstärkung ( (open loop gin 0 bis 0 5 Gleichspnnungsunterrückung (Common Moe ejection tio CM 0 bis 0 5 liner Frequenzverhlten Tiefpssverhlten - B bis B ussteuerbereich weniger ls B 0 Betriebsspnnungsurchgriff vorhnen nicht vorhnen Temperturbhängigkeit vorhnen nicht vorhnen lterungsverhlten vorhnen Kleinsignlerstzschltbil (ielisiert Musterlösung Übung : Grunschltungen OP /9
3 Dher können folgene elisierungen für ie Berechnung von es OP Schltungen zusmmengefsst weren: n ie ingänge (nichtinvertieren un invertieren fließt kein Strom hinein noch fließt einer herus (unenlicher ingngswierstn. Die usgngsimpenz ist Null, her können beliebige Lsten getrieben weren (iele Spnnungsquelle. Die erstärkung ist unenlich. st er OP gegengekoppelt, so sorgt ie ussteuerung für, ss ie ingngsifferenzspnnung zu Null wir. p m en Strom zu errechnen knn nun von em ielen OP usgegngen weren. Mit er vorhnenen ückkopplung ist 0 nzunehmen. n Mit er folgenen Mscheneichung lässt sich er Strom ermitteln zu: ( T. Die Spnnungsverstärkung Mscheneichung ufgestellt wir: knn errechnet weren, inem folgene ( T T ( T T (T T Die erstärkung knn lso zwischen - un vriiert weren.. ingngsimpenz: / ( T T T Musterlösung Übung : Grunschltungen OP /9
4 Musterlösung Übung : Grunschltungen OP /9 Musterlösung ufgbe :. Ströme im invertierenen un nichtinvertierene weig: ;. usgngsspnnung ls Funktion von un : Hier kommt s Superpositionsverfhren zum instz, bei wir immer nur eine Spnnungsquelle verwenet un ie neren kurz geschlossen. ( ( Superposition: ( ( LTNT zur Superposition: us berechnen: Mit
5 Folgt. rible Wierstäne: ( α ( α α α α α( ( ( α Musterlösung Übung : Grunschltungen OP 5/9
6 Musterlösung ufgbe :. usgngsspnnung : Strom bestimmen: ; Die Spnnungen n un (-T sin eich: ( T ( T ( T ( T Für gilt: ( T ( T ( T Über ie usgngsmsche ermittelt mn: T Musterlösung Übung : Grunschltungen OP 6/9
7 insetzen in ie usgngsmsche: ( T [ ( T ] ( T ( T ( T T T T T ( T T T T ( T T T T. bei gilt: ( T T Die Spnnungsverstärkung ist emnch: ( T T Musterlösung Übung : Grunschltungen OP 7/9
8 Musterlösung ufgbe :. Die Differenzspnnung wir zu Null, her fällt n ie ingngsspnnung b. mit :. Die Schltung sieht nun folgenermßen us: Die kompleen mpenzen von Konenstoren un Spulen ergeben sich wie folgt: Konenstor C sc j ω C nuktivität L sl jωl Für ie Prllelschltung un eihenschltung ergeben sich her: C C jω C jωc Musterlösung Übung : Grunschltungen OP 8/9
9 jωc jωc jωc jωc ω CC jω( C C C ω C C jω( C C ( jωc jωc ( jωc jωc jωc jωc jω C Mit: H jb ; c j H jb c j c b c b rgibt sich er Betrgsfrequenzgng zu: n mit: ( ω CC ( ω( C C C ( ω C C ( ω( C C H c jb ; j b rg( H rctn rctn c Folgt: rg( ω( C C C ω( C C rctn rctn ω CC ω CC. Die erstärkung wir bei ω 0 zu ins, ie Kpzitäten hochohmig sin un sich ie Schltung wie ein mpenzwnler verhält. Die erstärkung wir bei ω ebenflls zu ins, ie Kpzitäten Kurzschlüsse rstellen un sich ie Schltung wie ein mpenzwnler verhält, n ie ein Lstwierstn ngeschlossen ist. Musterlösung Übung : Grunschltungen OP 9/9
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