Aufgaben - Grundschaltungen OPV - emsp.tu

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Übung Analog- und Digitalelektronik
Aufgabe 1:
WS 10/11
Verstärkerschaltung
Gegeben ist folgende Operationsverstärkerschaltung mit einem einstellbaren Widerstand. Für
die Betrachtungen gehen Sie von einem idealen Operationsverstärker aus.
Hinweis:
T = 0 bedeutet, dass der Schleifer ganz unten ist
T = 1 bedeutet, dass der Schleifer ganz oben ist
1.1)
Geben Sie einen Ausdruck für die Spannung Ux als Funktion von T an.
1.2)
Bestimmen Sie den Strom Ix.
1.3)
Bestimmen Sie einen Ausdruck für die Spannungsverstärkung
Abhängigkeit der Stellung T ∈ [0..1]
Absolutwerte für die Verstärkungen an.
1.4)
UA
der Schaltung in
UE
des Widerstandes und geben Sie die
Welche Eingangsimpedanz hat die Schaltung?
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Aufgabe 2:
Übung Analog- und Digitalelektronik
WS 10/11
Differenzverstärker
Gegeben ist die folgende Schaltung mit einem idealen Operationsverstärker:
Differenzverstärker
2.1)
Berechnen Sie die Ströme durch die Widerstände R1 und R4.
2.2)
Geben Sie die Ausgangsspannung UA als Funktion der Eingangsspannungen U1 und
U2 an.
2.3)
Bestimmen Sie die
R2 = αR1 ; R4 = αR3 .
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Ausgangsspannung
für
die
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variablen
Widerstände
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Aufgabe 3:
Übung Analog- und Digitalelektronik
WS 10/11
Einstellbarer invertierender Verstärker
Gegeben ist folgende Operationsverstärkerschaltung mit einem einstellbaren Widerstand. Für
die Betrachtungen gehen Sie von einem idealen Operationsverstärker aus.
Einstellbarer invertierender Verstärker
3.1)
3.2)
Ermitteln Sie die Ausgangsspannung UA als Funktion der Schleiferstellung T ∈ [0..1]
des Widerstandes. T = 0 bedeutet: Schleifer rechts, T = 1 bedeutet: Schleifer links
Bestimmen Sie die Ausgangsspannung UA für R1 = R3 = R und bestimmen Sie die
U
Spannungsverstärkung VU = A .
UE
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Aufgabe 4:
Übung Analog- und Digitalelektronik
WS 10/11
Nichtinvertierender Verstärker mit komplexen
Impedanzen
Gegeben ist folgende Verstärkerschaltung mit idealem OPV:
UA
der Schaltung.
UE
4.1)
Berechnen Sie die Verstärkung VU =
4.2)
Die Impedanzen sind nun komplex. Z1 ist eine Parallelschaltung des Widerstands R1
mit dem Kondensator C1. Z2 besteht aus einer Reihenschaltung des Widerstands R2 mit
dem Kondensator C2. Bestimmen Sie den Frequenzgang nach Betrag VU und Phase
φ (VU ) der Schaltung.
4.3)
Wie groß ist die Verstärkung VU bei ω = 0 und ω = ∞ ? Können diese Werte direkt
aus der Schaltung abgelesen werden?
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