User manual
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Der Spannungsfolger ist eine Sonderform des Verstärkers, bei dem der Verstärkungsfaktor 11 ist. Dieser Faktor ist durch das Widerstands-
verhältnis des Widerstandes am Minus-Eingang zu Masse zum Gesamtwiderstand des Ausgangs gegen Masse genau deniert.
Es gilt:
Also ist die Ausgangsspannung 11-mal höher als die Eingangsspannung. Wird die Eingangsspannung über das Potentiometer jetzt
geändert, ändert sich die Ausgangsspannung wesentlich schneller und die Intensität der LED ebenso. Die Ausgangsspannung kann nicht
über einen Maximalwert hinaus erhöht werden. Dieser ist folgerichtig bei einem Elftel der Eingangsspannung zur Versorgungsspannung
erreicht. Danach ist keine Änderung der Leuchtintensität der LED mehr zu beobachten, ihr Maximalwert ist erreicht. Die Polarität der
Ausgangsspannung ist positiv (nicht invertierend), da der Plus-Eingang beschaltet ist.
16.3 OPV als nicht invertierender 11:1 Verstärker
1kΩ
LED
red
+
-
9V
0,5A
polyfuse
+
+
-
+
8
LMC662
OP
10kΩ
U+= U-= U
a
1
*
*
R
R + R
1 2
, umgeformt:
U = (U-)
a
a
1
*
R
R + R
1
U = (U +) , U = 11 (U +)
a
*
10kΩ
10kΩ + 100kΩ
2
, in unserem Fall, mit konkreten Werten:
, der Verstärkungfaktor geträgt 11.
100kΩ
10kΩ
Die folgende Schaltung besitzt zwei Lernziele: Die Erzeugung einer virtuellen Masse und die Änderung der Spannung am negativen
Eingang. Eine einfachere Realisierungsmöglichkeit ist eine negative Spannung am Minus-Eingang anzulegen, um eine positive Ausgangs-
spannung zu erhalten bzw. diese zu verstärken. Der Verstärkungsfaktor beträgt -10. Er wird gegeben durch:
Die rote LED leuchtet bei der Drehung des Potentiometer-Knopfes
im Uhrzeigersinn. Die Ausgangsspannung hat einen Vorzeichenwechsel
und man hat eine virtuelle Masse bei 4,5V am Minus-Eingang.
16.4 OPV als invertierender 10:1 mit virtueller Masse
1kΩ
LED
red
+
-
9V
0,5A
polyfuse
+
+
-
+
8
LMC662
OP
10kΩ
1 2
(U-) = (U - U ) + U = (U+) = U
a e e
*
1
R
1
2
R + R
max´
(U+) = (U -)mit U+ = U = 4,5V, es gilt also:
1
2
max
100kΩ
10kΩ
4,7kΩ
4,7kΩ
a
Um die Ausgangsspanung zu erhalten, muss der Term nach U auf gelöst werden.
*
a
U = ((U-) - U ) + U , U = (U -) -U
a
* *
e ee
1
R
R + R
1 2
( )
1
R
R + R
1 2
1
R
R
2
e
U = U
(U +) = 0V
ist, dann ist
a
wenn
Das enspricht einem Verstärkungsfaktor von - 10 für 100kΩ und 10kΩ
100kΩ
10kΩ