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​9 VRs​ = 10 kΩRL​2,2 kΩ

Ein Sensor verhält sich wie eine Quelle mit 9 V und einem Innenwiderstand Rs = 10 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 = 9 VRs = 10 kΩRL = 2,2 kΩ
VL = V
2.Leicht
−+Vout​Rf​ = 47 kΩVin​ = 0,8 VR1​ = 1 kΩ

Die Schaltung ist ein invertierender Verstärker. Der Operationsverstärker ist ideal und wird mit ±15 V versorgt; sein Ausgang geht bei ±13 V in die Sättigung. Bestimme die Ausgangsspannung Vout.

Vin = 0,8 VR1 = 1 kΩRf = 47 kΩVsat = ±13 V
Vout = V
3.Mittel
−+Vout​Rf​ = 47 kΩVin​R1​ = 4,7 kΩ

Der Operationsverstärker ist ideal und wird mit ±15 V versorgt; sein Ausgang geht bei ±14 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 = 4,7 kΩRf = 47 kΩVsat = ±14 V
Vin,max = V
4.Mittel
−+Vout​R2​ = 1 kΩV1​ = 0,3 VR1​ = 2 kΩV2​ = 1,1 VR3​ = 2 kΩR4​ = 1 kΩ

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

V1 = 0,3 VV2 = 1,1 VR1 = R3 = 2 kΩR2 = R4 = 1 kΩ
Vout = V
5.Schwer
−+Vout​C = 4,7 µFVin​ = 1,8 VR = 1 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 = 1,8 V angelegt wird. Bestimme die Ausgangsspannung Vout bei t = 20 ms.

Vin = 1,8 VR = 1 kΩC = 4,7 µFVsat = ±13 Vt = 20 ms
Vout = V
6.Schwer
−+Vout​Rf​ = 10 kΩV1​ = −0,6 VR1​ = 2 kΩV2​ = 0,4 VR2​ = 22 kΩ

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

V1 = −0,6 VV2 = 0,4 VR1 = 2 kΩR2 = 22 kΩRf = 10 kΩ
Vout = V

Lösungsschlüssel

  1. 1. VL = 1,623 V
  2. 2. Vout = −13 V
  3. 3. Vin,max = 1,4 V
  4. 4. Vout = 0,4 V
  5. 5. Vout = −7,66 V
  6. 6. Vout = 2,818 V

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