Operationsverstärker sind grundlegende Komponenten in der analogen Elektronik, die zur Verstärkung von Spannungssignalen verwendet werden.

Nicht-invertierender Verstärker

Die nichtinvertierende Verstärkeranordnung liefert eine durch das Rückkopplungsnetzwerk bestimmte Spannungsverstärkung, wobei das Eingangssignal an den nichtinvertierenden Anschluss des Operationsverstärkers angelegt wird, wodurch sich eine einfache Verstärkungsberechnung ergibt.

Die Spannungsverstärkung (Av) ergibt sich aus:

Av = 1 + (Rf / Rin)

Um die gewünschte Verstärkung zu erreichen, wählen Sie entsprechend die Widerstandswerte, wobei Rf der Rückkopplungswiderstand und Rin der Widerstand ist, der mit Masse verbunden ist.

Invertierender Verstärker

Die invertierende Verstärkeranordnung invertiert das Eingangssignal und verstärkt es basierend auf dem Widerstandsverhältnis, wobei das Eingangssignal über einen Widerstand an den invertierenden Anschluss angelegt wird.

Die Spannungsverstärkung (Av) wird berechnet als:

Av = - (Rf / Rin)

Die Wahl der Widerstandswerte Rf und Rin bestimmt die Verstärkungsgröße. Das negative Vorzeichen zeigt die Phaseninversion an.

Praktische Tipps für Design

Berücksichtigen Sie beim Entwerfen von Verstärkerschaltungen die folgenden Tipps:

  • Stellen Sie sicher, dass die Bandbreite des Op-Amps die gewünschte Verstärkung und Frequenz unterstützt.
  • Verwenden Sie Präzisionswiderstände für genaue Verstärkungseinstellungen.
  • Entkopplung von Kondensatoren in der Nähe der Stromversorgungsstifte zur Verringerung des Rauschens.
  • Überprüfen Sie die Eingangs- und Ausgangsspannungsbereiche, um eine Sättigung zu verhindern.