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​4 VRs​ = 10 kΩRL​0,47 kΩ

Ein Sensor verhält sich wie eine Quelle mit 4 V und einem Innenwiderstand Rs = 10 kΩ. Er speist über einen idealen Spannungsfolger (Impedanzwandler mit Verstärkung 1) eine Last RL = 0,47 kΩ. Bestimme zum Vergleich die Lastspannung VL, wenn die Last ohne den Puffer direkt an den Sensor angeschlossen wäre.

Vs = 4 VRs = 10 kΩRL = 0,47 kΩ
VL = V
2.Leicht
−+Vout​Rf​ = 47 kΩVin​ = −1,4 VR1​ = 1 kΩ

Die Schaltung ist ein invertierender Verstärker. Der Operationsverstärker ist ideal und wird mit ±15 V versorgt; sein Ausgang geht bei ±12 V in die Sättigung. Bestimme die Ausgangsspannung Vout.

Vin = −1,4 VR1 = 1 kΩRf = 47 kΩVsat = ±12 V
Vout = V
3.Mittel
−+Vout​Rf​ = ?R1​ = 2 kΩVin​

Wähle den Rückkopplungswiderstand Rf so, dass dieser nichtinvertierende Verstärker eine Spannungsverstärkung von 20 hat.

R1 = 2 kΩAv = 20
Rf = kΩ
4.Mittel
−+Vout​R2​ = 22 kΩV1​ = 0,2 VR1​ = 4,7 kΩV2​ = 1 VR3​ = 4,7 kΩR4​ = 22 kΩ

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

V1 = 0,2 VV2 = 1 VR1 = R3 = 4,7 kΩR2 = R4 = 22 kΩ
Vout = V
5.Schwer
−+Vout​C = 0,22 µFVin​ = −2,8 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 = −2,8 V angelegt wird. Wie lange nach t = 0 erreicht der Ausgang die Sättigung? Bestimme t.

Vin = −2,8 VR = 1 kΩC = 0,22 µFVsat = ±13 V
t = ms
6.Schwer
−+Vout​C = 0,47 µFVin​ = 2 VR = 10 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 = 2 V angelegt wird. Bestimme die Ausgangsspannung Vout bei t = 2 ms.

Vin = 2 VR = 10 kΩC = 0,47 µFVsat = ±14 Vt = 2 ms
Vout = V

Lösungsschlüssel

  1. 1. VL = 0,1796 V
  2. 2. Vout = 12 V
  3. 3. Rf = 38 kΩ
  4. 4. Vout = 3,745 V
  5. 5. t = 1,021 ms
  6. 6. Vout = −0,8511 V

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