Operationsverstärker als Differenzverstärker
Operationsverstärker OPV als Differenzverstärker - Funktionsweise
Herleitung der Gleichung für die Ausgangsspannung unter der Beachtung, dass alle 4 Widerstände R1 bis R4 ungleich sind:
Betrachtung, wenn Ue1 = 0 und damit UE- = 0:
Berechnung UE+ über Spannungsteiler:
Berechnung der anteiligen Ausgangsspannung Ua+
(1) in (2) ergibt:
Betrachtung, wenn Ue2 = 0 und damit UE+ = 0:
Betrachtung, wenn Ue1 ≠ 0 und Ue2 ≠ 0:
Zusammenführen der Gleichungen (3) und (4):
Wenn die Eingänge des OPV´s die Eingangssignale im gleichen Maße erfassen soll:
Der Verstärkungsfaktor wird durch das Verhältnis R1/R2 bzw. R3/R4 bestimmt. Damit der OPV als Differenzverstärker die Spannungen an seinen Eingängen gleichwertig erfasst, muss diese Symmetrie der Widerstände stimmen.
Wir wählen die Widerstandsverhältnisse R1=R3 und R2=R4 (damit werden die Eingänge gleichmäßig belastet):
Übungsaufgaben OPV als Differenzverstärker
Gegeben ist ein OPV als Differenzverstärker. Wie groß ist der Widerstand R4 mit den gegebenen Werten?
OPV als Differenzierer Aufgabe