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​ = 10 kΩRL​1 kΩIL​

Ein Sensor verhält sich wie eine Quelle mit 3,5 V und einem Innenwiderstand Rs = 10 kΩ. Er speist über einen idealen Spannungsfolger (Impedanzwandler mit Verstärkung 1) eine Last RL = 1 kΩ. Bestimme den Laststrom IL, den der Ausgang des Operationsverstärkers liefert.

Vs = 3,5 VRs = 10 kΩRL = 1 kΩ
IL = mA
2.Leicht
−+Vout​Rf​ = 47 kΩVin​ = 0,2 VR1​ = 4,7 kΩI1​

Der Operationsverstärker ist ideal und wird mit ±15 V versorgt. Bestimme den Strom I1 durch R₁, in Richtung des Operationsverstärkers.

Vin = 0,2 VR1 = 4,7 kΩRf = 47 kΩ
I1 = mA
3.Mittel
−+Vout​Rf​ = 22 kΩR1​ = 4,7 kΩVin​

Der Operationsverstärker ist ideal und wird mit ±15 V versorgt; sein Ausgang geht bei ±14 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 = ±14 V
Vin,max = V
4.Mittel
−+Vout​Rf​ = 47 kΩR1​ = 47 kΩVin​ = −0,6 V

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

Vin = −0,6 VR1 = 47 kΩRf = 47 kΩ
Vout = V
5.Schwer
−+Vout​Rf​ = 10 kΩV1​ = −1,8 VR1​ = 4,7 kΩV2​ = 0,3 VR2​ = 22 kΩ

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

V1 = −1,8 VV2 = 0,3 VR1 = 4,7 kΩR2 = 22 kΩRf = 10 kΩ
Vout = V
6.Schwer
Vin​V1​Vout​Stufe 1: invertierendR1​ = 2 kΩRf1​ = 2 kΩStufe 2: nicht invertierendR2​ = 22 kΩRf2​ = 4,7 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. Der Eingang ist Vin = −0,3 V. Bestimme die Ausgangsspannung Vout.

R1 = 2 kΩRf1 = 2 kΩR2 = 22 kΩRf2 = 4,7 kΩVin = −0,3 V
Vout = V

Lösungsschlüssel

  1. 1. IL = 3,5 mA
  2. 2. I1 = 0,04255 mA
  3. 3. Vin,max = 2,464 V
  4. 4. Vout = −1,2 V
  5. 5. Vout = 3,693 V
  6. 6. Vout = 0,3641 V

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