Arbeitsblatt Operationsverstärker mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Operationsverstärker zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
−+Vout​9 VRs​ = 10 kΩRL​10 kΩ

Ein Sensor verhält sich wie eine Quelle mit 9 V und einem Innenwiderstand Rs = 10 kΩ. Er speist über einen idealen Spannungsfolger (Impedanzwandler mit Verstärkung 1) eine Last RL = 10 kΩ. Bestimme zum Vergleich die Lastspannung VL, wenn die Last ohne den Puffer direkt an den Sensor angeschlossen wäre.

Vs = 9 VRs = 10 kΩRL = 10 kΩ
VL = V
2.Leicht
−+Vout​Rf​ = 47 kΩVin​ = −1 VR1​ = 4,7 kΩI1​

Der Operationsverstärker ist ideal und wird mit ±15 V versorgt. Bestimme den Strom I1 durch R₁, in Richtung des Operationsverstärkers.

Vin = −1 VR1 = 4,7 kΩRf = 47 kΩ
I1 = mA
3.Mittel
−+Vout​Rf​ = 10 kΩR1​ = 4,7 kΩVin​ = 2 VRa​ = 4,7 kΩRb​ = 100 kΩ

Der Operationsverstärker ist ideal und wird mit ±15 V versorgt. Bestimme die Ausgangsspannung Vout.

Vin = 2 VRa = 4,7 kΩRb = 100 kΩR1 = 4,7 kΩRf = 10 kΩ
Vout = V
4.Mittel
−+Vout​R2​ = 2 kΩV1​ = −0,2 VR1​ = 4,7 kΩV2​ = −1,7 VR3​ = 4,7 kΩR4​ = 2 kΩ

Der Differenzverstärker verwendet einen idealen Operationsverstärker mit ±15 V Versorgung, mit R3 = R1 und R4 = R2. Bestimme die Ausgangsspannung Vout.

V1 = −0,2 VV2 = −1,7 VR1 = R3 = 4,7 kΩR2 = R4 = 2 kΩ
Vout = V
5.Schwer
−+Vout​C = 0,22 µFVin​ = 1,3 VR = 4,7 kΩ

Der Integrierer verwendet einen idealen Operationsverstärker mit ±15 V Versorgung; sein Ausgang geht bei ±13 V in die Sättigung. Der Kondensator ist ungeladen, als bei t = 0 eine konstante Eingangsspannung Vin = 1,3 V angelegt wird. Wie lange nach t = 0 erreicht der Ausgang die Sättigung? Bestimme t.

Vin = 1,3 VR = 4,7 kΩC = 0,22 µFVsat = ±13 V
t = ms
6.Schwer
−+Vout​Rf​ = 4,7 kΩV1​ = 0,7 VR1​ = 10 kΩV2​ = 0,7 VR2​ = 1 kΩ

Der Summierverstärker verwendet einen idealen Operationsverstärker mit ±15 V Versorgung. Bestimme die Ausgangsspannung Vout.

V1 = 0,7 VV2 = 0,7 VR1 = 10 kΩR2 = 1 kΩRf = 4,7 kΩ
Vout = V

Lösungsschlüssel

  1. 1. VL = 4,5 V
  2. 2. I1 = −0,2128 mA
  3. 3. Vout = 5,975 V
  4. 4. Vout = −0,6383 V
  5. 5. t = 10,34 ms
  6. 6. Vout = −3,619 V

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