Operationsverstärker (Op-Amplifier) sind wesentliche Komponenten der analogen Elektronik, die zur Erzeugung verschiedener Signalverarbeitungsschaltungen verwendet werden. Zwei gängige Konfigurationen sind Integrator- und Differenzierschaltungen. Diese Anleitung enthält Schritt-für-Schritt-Anweisungen zum effektiven Einrichten dieser Schaltungen.

Benötigte Komponenten

  • Operationsverstärker (z. B. LM741)
  • Widerstände (verschiedene Werte)
  • Kondensatoren (für Integrator und Differenzierer)
  • Stromversorgung (±15V empfohlen)
  • Brotplatten und Verbindungsdrähte

Einrichten der Integratorschaltung

Verbinden Sie den Operationsverstärker an einer Steckdose, befestigen Sie die positive Stromversorgung (+V) und Masse an die entsprechenden Pins des Operationsverstärkers, schließen Sie einen Widerstand (R) vom Eingangssignal an den invertierenden Eingang (-) des Operationsverstärkers, schließen Sie einen Kondensator (C) vom invertierenden Eingang an den Ausgang. Der nicht invertierende Eingang (+) sollte mit Masse verbunden sein.

Das Eingangssignal wird auf den Widerstand übertragen, wobei der Ausgang das Integral des Eingangssignals über die Zeit ist, skaliert durch die Widerstands- und Kondensatorwerte.

Einrichten der Differenzierschaltung

An der gleichen Steckdose ist der Operationsverstärker wie zuvor mit Netzteilen zu verbinden, ein Kondensator (C) vom Eingangssignal an den invertierenden Eingang (-) anzuschließen, einen Widerstand (R) vom invertierenden Eingang an den Ausgang anzuschließen. Der nicht invertierende Eingang (+) sollte mit Masse verbunden sein.

Das Eingangssignal wird proportional zur Änderungsgeschwindigkeit des Eingangssignals ausgegeben, wodurch es im Laufe der Zeit effektiv differenziert wird.

Prüfung und Anpassung

Die Ausgangssignale werden mit einem Oszilloskop oder Multimeter beobachtet, die Widerstands- und Kondensatorwerte werden so eingestellt, dass die Reaktion der Schaltung bei Bedarf geändert wird, und die Versorgungsspannungen werden innerhalb der OP-Ampere-Spezifikationen gehalten.