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​3,5 VRs​ = 2,2 kΩRL​2,2 kΩ

Ein Sensor verhält sich wie eine Quelle mit 3,5 V und einem Innenwiderstand Rs = 2,2 kΩ. Er speist über einen idealen Spannungsfolger (Impedanzwandler mit Verstärkung 1) eine Last RL = 2,2 kΩ. Bestimme zum Vergleich die Lastspannung VL, wenn die Last ohne den Puffer direkt an den Sensor angeschlossen wäre.

Vs = 3,5 VRs = 2,2 kΩRL = 2,2 kΩ
VL = V
2.Leicht
−+Vout​Rf​ = 47 kΩVin​ = 1 VR1​ = 10 kΩ

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

Vin = 1 VR1 = 10 kΩRf = 47 kΩ
Vout = V
3.Mittel
−+Vout​R2​ = 10 kΩV1​ = 2,6 VR1​ = 22 kΩV2​ = 1,3 VR3​ = 22 kΩR4​ = 10 kΩ

Der Differenzverstärker verwendet einen idealen Operationsverstärker mit ±15 V Versorgung, mit R3 = R1 und R4 = R2. Bestimme die Spannung V− am invertierenden Eingang.

V1 = 2,6 VV2 = 1,3 VR1 = R3 = 22 kΩR2 = R4 = 10 kΩ
V− = V
4.Mittel
−+Vout​Rf​ = ?R1​ = 47 kΩVin​

Wähle den Rückkopplungswiderstand Rf so, dass dieser nichtinvertierende Verstärker eine Spannungsverstärkung von 11 hat.

R1 = 47 kΩAv = 11
Rf = kΩ
5.Schwer
−+Vout​Rf​ = 22 kΩV1​ = −0,9 VR1​ = 2 kΩV2​ = 1,5 VR2​ = 100 kΩ

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

V1 = −0,9 VV2 = 1,5 VR1 = 2 kΩR2 = 100 kΩRf = 22 kΩ
Vout = V
6.Schwer
Vin​V1​Vout​Stufe 1: invertierendR1​ = 4,7 kΩRf1​ = 22 kΩStufe 2: nicht invertierendR2​ = 4,7 kΩRf2​ = 22 kΩ

Zwei ideale Operationsverstärkerstufen sind in Kette geschaltet: ein invertierender Verstärker (R1, Rf1), gefolgt von einem nicht invertierenden Verstärker (R2 nach Masse, Rf2 in der Rückkopplung). Beide werden mit ±15 V versorgt. Bestimme die Gesamtspannungsverstärkung Av = Vout/Vin.

R1 = 4,7 kΩRf1 = 22 kΩR2 = 4,7 kΩRf2 = 22 kΩ
Av =

Lösungsschlüssel

  1. 1. VL = 1,75 V
  2. 2. Vout = −4,7 V
  3. 3. V− = 0,4063 V
  4. 4. Rf = 470 kΩ
  5. 5. Vout = 9,57 V
  6. 6. Av = −26,59

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