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​8,5 VRs​ = 22 kΩRL​2,2 kΩIL​

Ein Sensor verhält sich wie eine Quelle mit 8,5 V und einem Innenwiderstand Rs = 22 kΩ. Er speist über einen idealen Spannungsfolger (Impedanzwandler mit Verstärkung 1) eine Last RL = 2,2 kΩ. Bestimme den Laststrom IL, den der Ausgang des Operationsverstärkers liefert.

Vs = 8,5 VRs = 22 kΩRL = 2,2 kΩ
IL = mA
2.Leicht
−+Vout​Rf​ = 220 kΩVin​R1​ = ?

Ein invertierender Verstärker mit idealem Operationsverstärker soll eine Spannungsverstärkung von −4 haben. Der Rückkopplungswiderstand ist Rf = 220 kΩ. Bestimme den Eingangswiderstand R1.

Av = −4Rf = 220 kΩ
R1 = kΩ
3.Mittel
−+Vout​Rf​ = 100 kΩR1​ = 47 kΩVin​

Der Operationsverstärker ist ideal und wird mit ±15 V versorgt; sein Ausgang geht bei ±14 V in die Sättigung. Der nicht invertierende Verstärker wird mit einer Sinusspannung angesteuert. Bestimme die größte Eingangsamplitude Vin,max (Scheitelwert), bei der der Ausgang nicht begrenzt wird.

R1 = 47 kΩRf = 100 kΩVsat = ±14 V
Vin,max = V
4.Mittel
−+Vout​Rf​ = ?R1​ = 22 kΩVin​

Wähle den Rückkopplungswiderstand Rf so, dass dieser nichtinvertierende Verstärker eine Spannungsverstärkung von 3 hat.

R1 = 22 kΩAv = 3
Rf = kΩ
5.Schwer
−+Vout​C = 1 µFVin​ = 0,7 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 = 0,7 V angelegt wird. Bestimme die Ausgangsspannung Vout bei t = 10 ms.

Vin = 0,7 VR = 2,2 kΩC = 1 µFVsat = ±13 Vt = 10 ms
Vout = V
6.Schwer
−+Vout​Rf​ = 100 kΩV1​ = 1,7 VR1​ = 47 kΩV2​ = −0,8 VR2​ = 100 kΩ

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

V1 = 1,7 VV2 = −0,8 VR1 = 47 kΩR2 = 100 kΩRf = 100 kΩ
Vout = V

Lösungsschlüssel

  1. 1. IL = 3,864 mA
  2. 2. R1 = 55 kΩ
  3. 3. Vin,max = 4,476 V
  4. 4. Rf = 44 kΩ
  5. 5. Vout = −3,182 V
  6. 6. Vout = −2,817 V

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