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Operationsverstärker und Instrumentationsverstärker

Operationsverstärker und Instrumentationsverstärker

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Was andere über den Elektronik-Workshop: Operationsverstärker und Instrumentationsverstärker sagen

Kunde

Als Fachmann für Elektronik bin ich immer wieder erstaunt, mit welcher Einfachheit Sie es schaffen, selbst komplizierte Zusammenhänge praxisnah zu erklären.

So “spannend” erklärt habe ich Analoges noch nie gelesen. Es ist einfach schön, wenn man als “alter Hase” noch was dazulernen und das vorhandene Wissen vertiefen kann. Kunde
Kunde Mein Lob gilt der übersichtlichen und schönen Darstellung und der guten didaktischen Aufbereitung. Selten werden Schaltungen so gut erklärt, dass es auch noch Spaß macht sich damit zu beschäftigen.

Elektronik-Workshop: Operationsverstärker und Instrumentationsverstärker

Grundlagen und anwendungsorientierte Schaltungstechnik

Dieser Elektronik-Workshop ist eine Sammlung von Minikursen von Thomas Schaerer zum Thema Operationsverstärker und Instrumentationsverstärker, die auf der Webseite von Elektronik-Kompendium.de veröffentlicht sind.
Der Elektronik-Workshop beginnt mit der Einführung in das Thema Operationsverstärker mit zusätzlich vertiefenden und erweiterten Erklärungsansätzen.
In praxisbezogenen Minikursen wird der Vielseitigkeit des Operationsverstärkers Ausdruck verliehen. Natürlich auch mit dem ganz speziellen Operationsverstärker, dem Operational-Transconductance-Amplifier (OTA).

Weitere Minikurse zum Thema:
  • Instrumentationsverstärker
  • Überspannungsschutz
  • Gegentakt-Endstufe
  • Synchron-Gleichrichter
  • Amplifier-Attenuator
  • EMG-Testgenerator
  • Konstantstromquelle

 

Informationen zum Buch

Format: A4
Seitenzahl: 166
Bindung: Spiralbindung

Dieses Buch ist exklusiv über diesen Online-Shop zu beziehen. Es ist nicht im Buchhandel erhältlich!

 

Beschreibung vom Autor Thomas Schaerer

Schon wieder ein Buch über Operationsverstärker, denkt vielleicht der eine oder andere und zugegeben stimmt das auch. Also stellt sich die Frage: Was unterscheidet der Inhalt dieses Buches von vielen andern? Der sogenannte Realist denkt: Es ist doch längst alles über Operationsverstärker gesagt und es gibt nichts mehr Neues! Theoretisch stimmt das vielleicht auch. Weniger eindeutig sieht es aus, wenn es um die Vermittlung anwendungsorierter Praxis geht. Es gibt manche Literatur und Webseiten, die Standardschaltungen mit Operationsverstärkern enthalten, die kurz beschrieben sind und mit Formeln abrunden. Es stellt sich also auch die Frage: Was ist denn an diesem Buch so anders, dass ich es Dir gerne vorstellen möchte?

Für Dich ist der Operationsverstärker mehr als nur ein Begriff. Du weisst eigentlich, worum es geht und Du hast dieses Bauteil auch schon praktisch eingesetzt. Trotzdem ist Dir so manches doch nicht klar und Du bist daran interessiert etwas mehr über dieses sehr vielseitige und interessante Bauteil zu erfahren. Es soll aber möglichst nur wenig theoretischen Ballast enthalten. Du erwartest verständlich erklärte Schaltungsprinzipien und Schaltungen, die so universell vorgestellt sind, dass man sie, entsprechend der augenblicklichen Problemstellung, selbst ändern oder auch weiterentwickeln kann. Die Anregung zum selber Experimentieren steht im Vordergrund! Darum möchte ich Dir gerne mein Buch vorstellen. Es ist so geschrieben, wie man ein gutes Seminar oder einen guten Workshop erlebt. Es werden verständliche Bilder gezeigt und ich erkläre Dir diese mit ebenso verständlichen Worten. Mathematik nur soviel wie gerade nötig. Die gezeigten Schaltungen kann man leicht in Versuchsaufbauten nachvollziehen. Dies hilft auf jedenfall dem besseren und sicheren Verständnis, weil Elektronik erfahren und erlebt werden muss.

Wie modern ist der Inhalt dieses Buches? Ich erlaube mir zu behaupten, dass der Inhalt (fast) zeitlos ist. Warum, denn heute ist in aller Munde das Zauberwort IC-Design? Jede Menge an analogen und digitalen Funktionen werden heute mittels modernstem Softwarewerkzeug in eine einzige integrierte Schaltung, in einen IC, implementiert. Das stimmt, aber die Grundlagen der Operationsverstärker bleiben die selben und das praktische Wissen im Umgang mit ihnen zu einem sehr grossen Teil ebenso. Dazu kommt, die Realität ist nicht ganz so einseitig, wie manche denken! Noch heute ist der einzelne Operationsverstärker, ob als Single-, Dual- oder Quad-Ausführung oder ob als Standard-, Medium- oder Lowpower, selbstverständlich und modern. Ich erwähne hier die vielseitigen LinCMOS-Familien von Texas-Instrument, die ich selbst oft und gerne einsetze. Das gilt ebenso für viele Instrumentationsverstärker, wie der berühmte INA111, den es selbstverständlich auch im SMD-Gehäuse gibt. Weitere Beispiele gibt es noch sehr viele. Ein Blick in einen aktuellen Bauteilekatalog, z.B. in den von Farnell, beweist das. All diese "Dauerbrenner-ICs" und auch neue Produkte sind heute selbstverständlich RoHS-konform und viele gibt es im altbewährten DIL- und selbstverständlich im modernen SMD-Gehäuse.

Welche Vorteile bietet dieses Buch ausserdem? Du bist nicht ständig auf Internet und Computer angewiesen. Dieses flexible flache Ringbuch eignet sich sehr gut für das Studium unterwegs, z.B. in der Bahn oder in der Mensa. Gedacht ist die Form des Ringbuches jedoch in erster Linie für den Einsatz auf dem Labortisch, wo man das Ringbuch, auf die interessierte Seite gefaltet, neben die praktische Versuchsschaltung legt, an der man gerade arbeitet.

Meine Empfehlung! Nutze und profitiere auf einfache und effektive Weise von meinen langjährigen Erfahrungen in der Schaltungsentwicklung mit Operationsverstärkern. Lasse Dich zu neuen Ideen und Lösungsmöglichkeiten anregen. Setze dadurch Meilensteine beim Entwickeln von elektronischen Schaltungen oder in Deiner beruflichen Laufbahn als Schaltungsentwickler.

 

Inhaltsverzeichnis

Operationsverstärker I
Virtueller GND, virtuelle Spannung, Differenzspannung immer Null Volt, Referenzspannung und Eingangswiderstände bei invertierender und nichtinvertierender Verstärkung, Aussteuerung des Opamp, DC-Offsetkompensation, Unity-Gain-Bandbreite und Slewrate, parasitäre Induktivität wegen Opamp, unerwünschter Piezoeffekt.

Operationsverstärker II
Die Gain- und die Offsetabstimmung, und die Problembeseitigung von  kapazitiver Belastung am Ausgang des Operationsverstärkers, die so genannte Lead-Kompensation.

Operationsverstärker III
Vertiefung zum Thema virtuelle Spannung/GND. Ein etwas anderer Erklärungsansatz, ein Versuch zum leichteren Verständnis.

Vom Operationsverstärker bis zum Schmitt-Trigger (kontinuierlich einstellbar)
Vor allem geeignet für Lehrer welche Elektronik-Azubis ausbilden! Die Demo beeindruckt den interessierten Schüler!

Vom Fensterkomparator zum Präzisions-Schmitt-Trigger
Die Hysterese dieser Schaltung ist nicht von der Ausgangsspannung abhängig, weil die Triggerspannungen mit einer hochstabilen Bandgap-Referenzspannung erzeugt werden können.

„Was ist ein OTA?“ und „Ein Dynamiklimiter mit dem OTA LM13700“
Der "Operational Transconductance Amplifier" (OTA) und eine praktische Anwendung als Dynamiklimiter.

Echter Differenzverstärker I
Die Überlegenheit des Instrumentationsverstärkers gegenüber dem Operationsverstärker. Elektromedizinische Hinweise wie EMG und EKG.

Echter Differenzverstärker II
Referenzierung betreffs Spannungsmessung und DC-Offsetspannung.

Echter Differenzverstärker III
Anaysieren und Verstehen des Instrumentationsverstärkers.

Überspannungsschutz von empfindlichen Verstärkereingängen
Methode mittels Dioden und preiswerter Transistoren anstelle von  teuren Picoampere-Dioden. Unerwünschte Nebeneffekte. Überspannungsschutz mit Strombegrenzung. Der Latchup-Effekt bei  CMOS-Ein- und CMOS-Ausgängen.

Polarisierter Elektrolytkondensator für Wechselspannung und inverse Gleichspannung
Einsatz für Wechselspannung und inverse Gleichspannung.

Gegentakt-Endstufe ohne Ruhestrom: Theorie und Grundlage

Gegentakt-Endstufe ohne Ruhestrom: Die praktische und verzerrungsarme Anwendung

Der Synchron-Gleichrichter mit Operationsverstärker, Komparator und JFET-Analog-Schalter
Präzisions-Gleichrichter ohne Dioden. Mit Komparator und JFET-Schalter (BF245A).

Amplifier-Attenuator mit symmetrischen Ausgang
Er verstärkt eine asymmetrisch niederfrequente Wechselspannung und  wandelt sie, mit wählbarer Spannungsteilung, bis in den Millivoltbereich, in eine rauscharme symmetrische Wechselspannung zum Testen von symmetrischen Verstärkerschaltungen (EMG, EKG, Audio, etc.). Als Quelle dazu dient ein beliebiger Signalgenerator.

EMG-Testgenerator
Eine batteriebetriebene kleine Schaltung, die ein symmetrisches und rauscharmes Dreiecksignal im Millivoltbereich erzeugt, um zu testen, ob eine EMG-Messanlage funktioniert oder nicht.

Konstantstromquelle mit Opamp und Bandgap-Spannungsreferenz
Man erlernt das Prinzip dieser Konstantstromquelle und am Schluss kann jeder seine eigene LED-Testschaltung bauen.

Anhang

 

Dieses Buch ist exklusiv nur über diesen Online-Shop zu beziehen. Es ist nicht im Buchhandel erhältlich.

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