Der Text ist vollst\u00e4ndig \u00fcberarbeitet. Dabei \u00fcberlegte ich mir, wor\u00fcber im ELKO-Forum oft zum Thema Operationsverst\u00e4rker (Opamp) diskutiert wird. Davon fokussiere ich hier ein wenig in Text und Bild. Als Bild dient wie \u00fcblich das Titelbild. Der folgende hier reduzierte Inhalt ist in diesem Elektronik-Minikurs genau beschrieben.<\/p>\n
Teilbild 1 zeigt eine invertierende Verst\u00e4rkerschaltung mit einer Verst\u00e4rkung von -2. Eigentlich etwas ganz einfaches. Es gilt zu verstehen, was genau passiert, wenn der Opamp an Ue eine steile Spannungsflanke von z.B. +1 V bekommt. Im Augenblick dieser Spannungsflanke geschieht am Ausgang Ua noch gar nichts. Dies ganz einfach deshalb, weil die IC-interne Verst\u00e4rkerschaltung, mit der notwendigen Frequenzgangkompensation, die \u00dcbertragung zum Ausgang verz\u00f6gert. Ua bleibt zun\u00e4chst auf dem GND-Pegel. Die Differenzspannung Ud am Eingang des Opamps steigt praktisch zeitsynchron mit Ue auf +0.67 V. Diese Spannung existiert w\u00e4hrend eines sehr kurzen Momentes, weil R1 und R2 als Spannungsteiler zwischen Ue mit +1 V und Ua mit GND-Pegel wirken. Deshalb diese +0.67 V. Sobald Ue mit +1 V station\u00e4r ist, beginnt die Schaltung zu regeln. Diese erreicht dann den stabilen Endzustand wenn Ud = 0 V (so wie es sein muss!) und folglich Ua = -2 V. Man kann solches zum besseren Verst\u00e4ndnis simulieren oder experimentieren. Das Experimentieren bietet mehr Gewissheit und ein Erleben des Inhaltes.<\/p>\n
Nach dieser dynamischen die statische Betrachtung mit dem Strom I im Zustand Ue = +1 V. Die selbe Spannung liegt \u00fcber R1 und dies erzeugt einen Strom von 10 \u00b5A. Dieser fliesst via Knotenpunkt des virtuellen GND durch R2 zur Endstufe des Opamps. Da R2 doppelt so gross ist wie R1, liegt Ua auf -2 V. An dieser Spannung liegt der Lastwiderstand RL. Es entsteht ein Strom Ir von 2 mA, der ebenfalls zur Endstufe des Opamps fliesst. Dies ergibt den Summenstrom It (t=total) von 2.01 mA. Die Endstufe ist als NPN-PNP-Schaltung angedeutet. Es kann z.b. die Endstufe eines LM358- (Dual) oder LM324-Opamp (Quad) sein. Wenn Ua Strom zieht, dann leitet der PNP- und im umgekehrten Fall der NPN-Transistor. Die selbe Erkl\u00e4rung gilt, wenn ein N-Kanal- und P-Kanal-MOSFET die Endstufe bilden.<\/p>\n
Teilbild 2 stellt ein anderes Thema vor. Hier geht es darum, wenn ein Opamp als invertierender Verst\u00e4rker mehrere Eing\u00e4nge hat, dann reduziert sich die Unitygain-Bandbreite in dem Masse wie klein der Parallelwiderstand von R1, R3 und noch weiteren Widerst\u00e4nden mit weiteren Eing\u00e4ngen ist. Das gilt stets dann wenn ein Eingang an einer Quelle angeschlossen ist. Ob diese ein Signal liefert, spielt keine Rolle. Es gilt der Ausgangswiderstand der externen Quelle.<\/p>\n
Dieser Opamp-Elektronik-Minikurs bietet noch weitere Themen:<\/p>\n