Elektrische Elemente/ Operationsverstärker
Ein OPV hat zwei Signaleingänge und einen Ausgang. Die Eingänge werden als nichtinvertierender (+) Eingang und als invertierender (-) Eingang bezeichnet. Dabei erscheint eine Eingangsspannung, die am invertierenden Eingang anliegt, dann um 180° in der Phase gedreht,bzw. invertiert am Ausgang.
Ein OPV bezieht meistens zwei Versorgungsspannungen, die symmetrisch in Bezug auf das Nullpotential zueinander liegen (z.B Ub+=+15V und Ub-=-15V). Es gibt seltener auch OPVs mit nur einer Versorgungsspannung. Wird ein OPV nicht durch spezielle äußere Schaltungsmaßnahmen gegengekoppelt, so verstärkt dieser die an den Eingängen anliegende (Differenz-)Spannung einfach bis zur Höhe der anliegenden Versorgungsspannungen. Der Ausgang besitzt dann also nur zwei Zustände: +Ub oder -Ub bzw. High und Low.
Je nach OPV-Typ kommen noch weitere Anschlüsse hinzu. (Bitte ergänzen!! -> comp/bal)
Was die Eingangschaltung von OPVs betrifft (Differenzverstärker) gibt es heute zwei nennenswerte Ausführungen.
1.) Eingangstransistoren in FET-Technik: Hoher Eingangswiderstand bis in den Gigaohm-Bereich. (Je nach Beschaltung) Klassisches Beispiel: TL072 von TI.
2.) Eingangstransistoren in bipolarer Technik. Rauschärmer, aber meistens viel kleinere Eingangsimpedanz. Beispiel: NE5534 von Phillips.
Das Rauschen eines OPV wird meistens in angegeben. (Rauschspannung über die Frequenz bewertet.) Dabei rauscht ein OPV natürlich mehr, wenn er zur Übertagung einer größeren Bandbreite beschaltet ist.
Die drei Generalregeln eines theoretisch idealen OPV:
1.Regel: Keine Spannungen zwischen den Eingängen.
2.Regel: Keine Ströme in die Eingänge.
3.Regel: Ausgangsimpedanz ist theoretisch gesehen = 0 Ohm.
Slew Rate: Maximaler Anstiegsrate des Ausgangssignals. Wird häufig in Volt pro Mikrosekunde angeben.
1/f-Rauschen:
Grundschaltungen mit OPVs: