Folge uns

Folge uns auf Facebook Folge uns auf Twitter Folge uns auf Google Abonniere unseren RSS-Feed Abonniere unseren Newsletter

Das Buch zu dieser Webseite

Elektronik-Fibel

Die Elektronik-Fibel, das Elektronik-Buch

Käufer der Elektronik-Fibel Kundenmeinung:
Die Elektronik-Fibel ist einfach nur genial. Einfach und verständlich, nach so einem Buch habe ich schon lange gesucht. Es ist einfach alles drin was man so als Azubi braucht. Danke für dieses schöne Werk.

Elektronik-Fibel
jetzt bestellen!

 

Die Elektronik-Fibel ist im iBookstore erhältlich

Die Elektronik-Fibel für Amazon Kindle erhältlich

Elektronik-Fibel als eBook von Google Play Store

Elektronik-Fibel als PDF-Datei ohne DRM

Das Buch zu dieser Webseite

Operationsverstärker
und
Instrumentationsverstärker

Operationsverstärker und Instrumentationsverstärker

Käufer Elektronik-Workshop Kundenmeinung:
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.

Jetzt bestellen!

 

OPV-Buch als PDF-Datei ohne DRM

Elektronik Lernpakete

Lernpaket Einstieg in die Elektronik

Lernpaket Einstieg in die Elektronik

 

Lernpaket Elektronik

Lernpaket Elektronik

 

Lernpaket Elektronische Schaltungen selbst entwickeln und aufbauen

Lernpaket Elektronische Schaltungen selbst entwickeln und aufbauen

Komparator

Komparator mit Operationsverstärker
Ein Komparator ist typischerweise eine Schaltung mit Operationsverstärker. Ein Operationsverstärker eignet sich als Komparator im Bereich niedriger Frequenzen und hat die Eigenschaft von Kippschaltungen, die beim Über- oder Unterschreiten der Referenzspannung Uref definierte Spannungswerte am Ausgang annehmen. Diese Spannungswerte sind durch die Betriebsspannung +UB und -UB vorgegeben. Wird die Referenzspannung Uref an den positiven Eingang gelegt, so wird die Ausgangsspannung invertiert.

Für höhere Frequenzen kommen echte Komparatoren zum Einsatz, welche aus den selben Grundfunktionen bestehen, jedoch nur als Komparatoren und nicht auch noch als Verstärker arbeiten können. Wegen der hohen Verstärkung reagiert diese Schaltung schon bei kleinen Spannungsunterschieden am invertierenden und nichtinvertierenden Eingang. Bei normalen Operationsverstärkern springt die Ausgangsspannung nicht sofort von Ua max zu Ua min bzw. umgekehrt. Es tritt eine Verzögerung durch die Slew Rate und Erholzeit des Operationsverstärkers auf.
Für kürzere Verzögerungszeiten gibt es spezielle Komparatoren. Bei ihnen ist die Verstärkung und die Genauigkeit der Umschaltschwelle etwas geringer. Dafür eignen sie sich in der Regel zur Ansteuerung von Digitalschaltungen.

Die beiden Widerstände und die beiden Dioden sind nur dann notwendig, wenn die maximale Differenzspannung zwischen den Eingängen E1 und E2, gemäss Datenblatt, nicht gleich oder ähnlich groß sein darf, wie die maximale Spannung zwischen +UB und -UB. Bei sehr vielen Komparatoren und Operationsverstärker ist das jedoch der Fall. Auch beim alten LM741.

Beispiel: Eingangsspannung und Ausgangsspannung bei einem Komparator

Diagramme der Eingangs- und Ausgangsspannung

Beispiel: Übertragungskennlinie bei einem Komparator

Übertragungskennlinie

Komparator im professionellen Einsatz

Sobald es um den professionellen Einsatz von Komparatoren geht, schon bei etwas höheren Frequenz und hoher Flankensteilheit, muss ein echter Komparator eingesetzt werden. Das ist nichts anderes als ein Operationsverstärker ohne (interne) Frequenzgangkompensation. Die IC-interne Schaltung ist auch etwas einfacher. Was hier zählt, ist eine möglichst kurze Laufzeit.

Weitere verwandte Themen: