2 spannungen vergleichen opv
Zum Kopf. Bei der einfachen elektronischen Sicherungen haben wir im Prinzip untersucht, ob eine Spannung einen bestimmten Wert überschreitet. Wir waren also auf eine bestimmte Spannung, die Basis-Emitter-Spannung eines Transistors, festgelegt. Natürlich brauchen wir Schaltungen, mit denen wir die Höhe einer Spannung etwas freier untersuchen können. Die Spannung, bei der der Operationsverstärker umschaltet, entspricht offensichtlich der Spannung an seinem - Eingang. Sie wird mit dem Spannungsteiler eingestellt. Variieren wir diese Spannung. Vertauschen wir die beiden Eingänge des Operationsverstärkers. Viele ICs mit zwei Operationsverstärkern im DILGehäuse haben die gleiche Anschlussbelegung wie der LM Ein Komparator kann wechselnde Zustände am Ausgang erzeugen, wenn die Eingangsspannung fast genau der Referenzspannung entspricht. In diesem Fall können am Ausgang "flatternde" Zustände auftreten. Würden wir die Referenzspannung U refH für HIGH logisch 1 am Ausgang höher legen, als die Referenzspannung U refL für LOW logisch 0 , könnten wir dieses Flattern des Ausgangs reduzieren oder verhindern.
Vergleich von zwei Spannungen mit OPV
Der Operationsverstärker besitzt zwei Eingänge, von denen einer invertierend wirkt. Die verstärkte Differenz dieser Eingänge wird am Ausgang in Form einer Spannung ausgegeben. Ein idealer Operationsverstärker hat eine unendlich hohe Verstärkung. Das soll bei dem neuen Schaltzeichen das Unendlichsymbol ausdrücken. In der Praxis haben die OPV's einen Verstärkungsfaktor von "nur" einigen hundert tausend. Mit so hohen Empfindlichkeiten kann man aber keine vernünftige Schaltung aufbauen. Das elektrische Feld, das beim Fingerschnipsen entsteht, würde reichen um den Ausgang zu beeinflussen. Die einzige Möglichkeit dazu ist eine Rückkopplung. Die meisten Angaben sind wegen Fertigungsstreuungen in Min, Max und Typisch Typical angegeben. Die typischen Werte beziehen sich auf einen hohen Prozentsatz aller hergestellten Bauteilen. Wird die Serie geändert, so erhält das Bauteil einen zusätzlichen Buchstaben in seiner Typenbezeichnung und keiner kann meckern. Deshalb Vorsicht bei teuren Bauelementen, deren Typenbezeichnung leicht von Datenblatt abweicht!
| OPV-basierter Spannungskomparator | Eine Komparatorschaltung wird allgemein mit hoher Leerlaufverstärkung ohne Gegenkopplung betrieben. Bei direkter Ansteuerung mit nur geringfügig unterschiedlichen Eingangssignalen wechselt das Ausgangssignal zwischen den beiden Aussteuergrenzen des OPVs. |
| Unterschiedliche Spannungen vergleichen mit Operationsverstärker | Die Einsatzgebiete eines Operationsverstärkers kann man schon anhand seines Namens erahnen. Er wird immer dort eingesetzt, wo mit einem einfachen Bauteil Signale verstärkt werden sollen. |
OPV-basierter Spannungskomparator
Eine Komparatorschaltung wird allgemein mit hoher Leerlaufverstärkung ohne Gegenkopplung betrieben. Bei direkter Ansteuerung mit nur geringfügig unterschiedlichen Eingangssignalen wechselt das Ausgangssignal zwischen den beiden Aussteuergrenzen des OPVs. Der hohe Verstärkungsfaktor und die kurze Reaktionszeit führen bei sehr kleinen Eingangsdifferenzspannungen zu unkontrollierten hochfrequenten, sogenannten wilden Schwingungen am Ausgang. Auslösende Faktoren sind ein allgegenwärtiger Rauschanteil auf den Signalen und eine geringe thermische Drift um den Arbeitspunkt. Als Schaltungstyp gibt es invertierende und nicht invertierende Komparatoren. Im folgenden Beispiel liegt das Eingangssignal am invertierenden Eingang des OPVs und die Referenzspannung am nicht invertierenden Eingang. Das Eingangssignal ist eine Dreieckspannung, die mit einer DC-Referenz verglichen wird. Die Mitkopplung und Schalthysterese wird vom ohmschen Spannungsteiler bestimmt. Die Simulation wurde mit drei unterschiedlichen Referenzspannungen bei konstantem Mitkoppelfaktor durchgeführt.
Unterschiedliche Spannungen vergleichen mit Operationsverstärker
Das Minus-Symbol bedeutet, dass der Verstärkungsfaktor mit negativem Vorzeichen multipliziert werden muss. Die Differenz der beiden Spannungen wird verstärkt auf den Ausgang A ausgegeben. Über eine entsprechende Beschaltung der Eingänge und des Ausgangs kann man mit Operationsverstärkern neben den Grundschaltungen, wie Addierer, Subtrahierer, Verstärker, aktive Abschwächer, auch Filterschaltungen oder komplette Reglerschaltungen, wie z. Der Operationsverstärker wird oft symmetrisch mit zwei identischen Gleichspannungen betrieben. Es gibt aber auch Anwendungen bei denen der Operationsverstärker mit nur einer Gleichspannung betrieben wird. Der Minusanschluss wird dann mit dem GND der Betriebsspannung verbunden. Je nach Operationsverstärkertyp kann man die Speisespannungsanschlüssen mit wenigen bis V beschalten. Wird der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers gesteuert, so ist die Ausgangsspannung zur Eingangsspannung gleichpolig. Wird der invertierende Eingang des Operationsverstärkers gesteuert, so ist die Ausgangsspannung zur Eingangsspannung gegenpolig.