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​Rf​ = 22 kΩVin​R1​ = ?

Ein invertierender Verstärker mit idealem Operationsverstärker soll eine Spannungsverstärkung von −10 haben. Der Rückkopplungswiderstand ist Rf = 22 kΩ. Bestimme den Eingangswiderstand R1.

Av = −10Rf = 22 kΩ
R1 = kΩ
2.Leicht
−+Vout​7 VRs​ = 22 kΩRL​4,7 kΩ

Ein Sensor verhält sich wie eine Quelle mit 7 V und einem Innenwiderstand Rs = 22 kΩ. Er speist über einen idealen Spannungsfolger (Impedanzwandler mit Verstärkung 1) eine Last RL = 4,7 kΩ. Bestimme zum Vergleich die Lastspannung VL, wenn die Last ohne den Puffer direkt an den Sensor angeschlossen wäre.

Vs = 7 VRs = 22 kΩRL = 4,7 kΩ
VL = V
3.Mittel
−+Vout​Rf​ = 2 kΩR1​ = 2 kΩVin​ = −1,5 VRa​ = 100 kΩRb​ = 22 kΩ

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

Vin = −1,5 VRa = 100 kΩRb = 22 kΩR1 = 2 kΩRf = 2 kΩ
Vout = V
4.Mittel
−+Vout​Rf​ = 22 kΩR1​ = 4,7 kΩVin​

Der Operationsverstärker ist ideal und wird mit ±15 V versorgt; sein Ausgang geht bei ±12 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 = 4,7 kΩRf = 22 kΩVsat = ±12 V
Vin,max = V
5.Schwer
−+Vout​Rf​ = 1 kΩV1​ = 1 VR1​ = 1 kΩV2​ = −0,6 VR2​ = 22 kΩ

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

V1 = 1 VV2 = −0,6 VR1 = 1 kΩR2 = 22 kΩRf = 1 kΩ
Vout = V
6.Schwer
Vin​V1​Vout​Stufe 1: invertierendR1​ = 47 kΩRf1​ = 100 kΩStufe 2: nicht invertierendR2​ = 100 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 = 47 kΩRf1 = 100 kΩR2 = 100 kΩRf2 = 22 kΩ
Av =

Lösungsschlüssel

  1. 1. R1 = 2,2 kΩ
  2. 2. VL = 1,232 V
  3. 3. Vout = −0,541 V
  4. 4. Vin,max = 2,112 V
  5. 5. Vout = −0,9727 V
  6. 6. Av = −2,596

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