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.

Neues ArbeitsblattOnline mit Tipps üben

Für Lehrkräfte: kostenlos ausdrucken, kopieren und im Unterricht verwenden. Jedes neue Arbeitsblatt hat neue Werte und einen eigenen Lösungsschlüssel. Über einen Link zu ExamProblems auf Ihrer Kursseite freuen wir uns.

Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
−+Vout​2 VRs​ = 1 kΩRL​1 kΩ

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

Vs = 2 VRs = 1 kΩRL = 1 kΩ
VL = V
2.Leicht
−+Vout​1 VRs​ = 47 kΩRL​0,47 kΩIL​

Ein Sensor verhält sich wie eine Quelle mit 1 V und einem Innenwiderstand Rs = 47 kΩ. Er speist über einen idealen Spannungsfolger (Impedanzwandler mit Verstärkung 1) eine Last RL = 0,47 kΩ. Bestimme den Laststrom IL, den der Ausgang des Operationsverstärkers liefert.

Vs = 1 VRs = 47 kΩRL = 0,47 kΩ
IL = mA
3.Mittel
−+Vout​Rf​ = 4,7 kΩVin​R1​ = 1 kΩ

Der Operationsverstärker ist ideal und wird mit ±15 V versorgt; sein Ausgang geht bei ±12 V in die Sättigung. Der invertierende Verstärker wird mit einer Sinusspannung angesteuert. Bestimme die größte Eingangsamplitude Vin,max (Scheitelwert), bei der der Ausgang nicht begrenzt wird.

R1 = 1 kΩRf = 4,7 kΩVsat = ±12 V
Vin,max = V
4.Mittel
−+Vout​Rf​ = ?R1​ = 2 kΩVin​

Wähle den Rückkopplungswiderstand Rf so, dass dieser nichtinvertierende Verstärker eine Spannungsverstärkung von 6 hat.

R1 = 2 kΩAv = 6
Rf = kΩ
5.Schwer
Vin​V1​Vout​Stufe 1: invertierendR1​ = 4,7 kΩRf1​ = 22 kΩStufe 2: nicht invertierendR2​ = 47 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 = 47 kΩRf2 = 22 kΩ
Av =
6.Schwer
−+Vout​C = 0,47 µFVin​ = 1 VR = 2,2 kΩ

Der Integrierer verwendet einen idealen Operationsverstärker mit ±15 V Versorgung; sein Ausgang geht bei ±12 V in die Sättigung. Der Kondensator ist ungeladen, als bei t = 0 eine konstante Eingangsspannung Vin = 1 V angelegt wird. Wie lange nach t = 0 erreicht der Ausgang die Sättigung? Bestimme t.

Vin = 1 VR = 2,2 kΩC = 0,47 µFVsat = ±12 V
t = ms

Lösungsschlüssel

  1. 1. VL = 1 V
  2. 2. IL = 2,128 mA
  3. 3. Vin,max = 2,553 V
  4. 4. Rf = 10 kΩ
  5. 5. Av = −6,872
  6. 6. t = 12,41 ms

Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.