Arbeitsblatt Operationsverstärker mit Lösungen

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1.Leicht
−+Vout​Rf​ = 100 kΩVin​ = −0,5 VR1​ = 4,7 kΩ

Die Schaltung ist ein invertierender Verstärker. Der Operationsverstärker ist ideal und wird mit ±15 V versorgt; sein Ausgang geht bei ±12 V in die Sättigung. Bestimme die Ausgangsspannung Vout.

Vin = −0,5 VR1 = 4,7 kΩRf = 100 kΩVsat = ±12 V
Vout = V
2.Leicht
−+Vout​7 VRs​ = 47 kΩRL​1 kΩIL​

Ein Sensor verhält sich wie eine Quelle mit 7 V und einem Innenwiderstand Rs = 47 kΩ. Er speist über einen idealen Spannungsfolger (Impedanzwandler mit Verstärkung 1) eine Last RL = 1 kΩ. Bestimme den Laststrom IL, den der Ausgang des Operationsverstärkers liefert.

Vs = 7 VRs = 47 kΩRL = 1 kΩ
IL = mA
3.Mittel
−+Vout​R2​ = 100 kΩV1​ = −1,1 VR1​ = 10 kΩV2​ = −0,7 VR3​ = 10 kΩR4​ = 100 kΩ

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

V1 = −1,1 VV2 = −0,7 VR1 = R3 = 10 kΩR2 = R4 = 100 kΩ
Vout = V
4.Mittel
−+Vout​Rf​ = 100 kΩR1​ = 100 kΩVin​ = −1,3 V

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

Vin = −1,3 VR1 = 100 kΩRf = 100 kΩ
Vout = V
5.Schwer
−+Vout​Rf​ = 10 kΩV1​ = 0,6 VR1​ = 4,7 kΩV2​ = −1,6 VR2​ = 22 kΩ

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

V1 = 0,6 VV2 = −1,6 VR1 = 4,7 kΩR2 = 22 kΩRf = 10 kΩ
Vout = V
6.Schwer
−+Vout​C = 2,2 µFVin​ = 1,6 VR = 2,2 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 = 1,6 V angelegt wird. Bestimme die Ausgangsspannung Vout bei t = 2 ms.

Vin = 1,6 VR = 2,2 kΩC = 2,2 µFVsat = ±13 Vt = 2 ms
Vout = V

Lösungsschlüssel

  1. 1. Vout = 10,64 V
  2. 2. IL = 7 mA
  3. 3. Vout = 4 V
  4. 4. Vout = −2,6 V
  5. 5. Vout = −0,5493 V
  6. 6. Vout = −0,6612 V

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