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​ = 10 kΩVin​ = −0,2 VR1​ = 2 kΩ

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

Vin = −0,2 VR1 = 2 kΩRf = 10 kΩ
Vout = V
2.Leicht
−+Vout​1 VRs​ = 1 kΩRL​4,7 kΩIL​

Ein Sensor verhält sich wie eine Quelle mit 1 V und einem Innenwiderstand Rs = 1 kΩ. Er speist über einen idealen Spannungsfolger (Impedanzwandler mit Verstärkung 1) eine Last RL = 4,7 kΩ. Bestimme den Laststrom IL, den der Ausgang des Operationsverstärkers liefert.

Vs = 1 VRs = 1 kΩRL = 4,7 kΩ
IL = mA
3.Mittel
−+Vout​R2​ = 1 kΩV1​ = −2,2 VR1​ = 2 kΩV2​ = −2,9 VR3​ = 2 kΩR4​ = 1 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 = −2,2 VV2 = −2,9 VR1 = R3 = 2 kΩR2 = R4 = 1 kΩ
V− = V
4.Mittel
−+Vout​Rf​ = 100 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 = 100 kΩVsat = ±14 V
Vin,max = V
5.Schwer
−+Vout​Rf​ = 4,7 kΩV1​ = 0,5 VR1​ = 4,7 kΩV2​ = 1,8 VR2​ = 10 kΩ

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

V1 = 0,5 VV2 = 1,8 VR1 = 4,7 kΩR2 = 10 kΩRf = 4,7 kΩ
Vout = V
6.Schwer
−+Vout​C = 0,22 µFVin​ = −0,2 VR = 2,2 kΩ

Der Integrierer verwendet einen idealen Operationsverstärker mit ±15 V Versorgung; sein Ausgang geht bei ±14 V in die Sättigung. Der Kondensator ist ungeladen, als bei t = 0 eine konstante Eingangsspannung Vin = −0,2 V angelegt wird. Wie lange nach t = 0 erreicht der Ausgang die Sättigung? Bestimme t.

Vin = −0,2 VR = 2,2 kΩC = 0,22 µFVsat = ±14 V
t = ms

Lösungsschlüssel

  1. 1. Vout = 1 V
  2. 2. IL = 0,2128 mA
  3. 3. V− = −0,9667 V
  4. 4. Vin,max = 0,658 V
  5. 5. Vout = −1,346 V
  6. 6. t = 33,88 ms

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