Operationsverstärker als Strom-Spannungs-Wandler
Die folgende Schaltung, welche als Strom-Spannungswandler bzw. Transimpedanz-Wandler (TIA) bezeichnet wird, wandelt einen Eingangsstrom Ie in eine definierte Ausgangsspannung Ua um:
Strom-Spannungswandler bzw. Transimpedanz-Wandler TIA
Basis des Strom-Spannungswandler bildet der invertierende Verstärker. Da der Eingangsstrom des OPV vernachlässigbar klein ist, leiten wir aus der Knotenregel am invertierenden Eingang her: IR = - Ie
Anwendung des ohm´schen Gesetz:
Ua = UR = IR × R = - Ie × R
Damit ist klar, dass die Ausgangsspannung proportional zum Eingangsstrom ist. Das Verhältnis Eingangsstrom zur Ausgangsspannung wird durch den Widerstand R bestimmt.
Übungsaufgabe OPV als Strom-Spannungswandler
Nachfolgend sehen Sie eine OPV-Schaltung, welche ein Sensorsignal 4 ... 20 mA umwandelt in ein Spannugssignal von 0 bis 10 V.
OPV als Strom - Spannungswandler - Übungsaufgabe Schaltung
- Welche Aufgaben haben diesen beiden OPV`s in dieser Schaltung?
- Welchen Vorteil bitet ein Sensor mit Stromsignal 4 bis 20 mA gegenüber einem Sensor mit Spannungssignal 0 bis 10 V?
- Ergänzen Sie im nachfolgenden Diagramm die Kennlinie U1 in Abhängigkeit vom Sensorsignal!
OPV als Strom - Spannungswandler - Übungsaufgabe Diagramm
