Operationsverstärker werden in elektronischen Schaltungen zur Signalverstärkung weit verbreitet eingesetzt, wobei die Berechnung der Verstärkung dieser Schaltungen für die Gestaltung und Analyse ihrer Leistung wesentlich ist. Diese Anleitung bietet einen klaren, schrittweisen Prozess zur Bestimmung der Verstärkung in verschiedenen Operationsverstärkerkonfigurationen.

Betriebsverstärker-Grundlagen verstehen

Ein Operationsverstärker (Op-Ampere) ist ein Hochspannungsverstärker mit differentiellen Eingängen, wobei die Verstärkung einer Op-Ampere-Schaltung von den um ihn herum geschalteten externen Widerständen abhängt.

Berechnung von Gain in invertierenden Verstärkerschaltungen

Bei einem invertierenden Verstärker wird das Eingangssignal über einen Widerstand an den invertierenden Eingang angelegt, und ein Rückkopplungswiderstand verbindet den Ausgang mit dem invertierenden Eingang, wobei der nicht invertierende Eingang geerdet ist.

Die Spannungsverstärkung (Av) wird nach der Formel berechnet:

Av = - Rf / Rin

Dabei ist Rf der Rückkopplungswiderstand und Rin der Eingangswiderstand.

Berechnung von Gain in nicht-invertierenden Verstärkerschaltungen

Bei einem nichtinvertierenden Verstärker wird das Eingangssignal an den nichtinvertierenden Eingang angelegt, wobei der Rückkopplungswiderstand den Ausgang mit dem invertierenden Eingang verbindet, der über einen weiteren Widerstand ebenfalls mit Masse verbunden ist.

Die Spannungsverstärkung ergibt sich aus:

Av = 1 + (Rf / Rin)

Zusammenfassung von Gain Formeln

  • Invertierender Verstärker: Av = - Rf / Rin
  • Nicht-invertierender Verstärker: Av = 1 + (Rf / Rin