Anwendungen von Operationsverstärkern

Ein linearer Verstärker wie ein Operationsverstärker hat viele verschiedene Anwendungen. Er hat einen hohen Offenstromverstärkungsfaktor, einen hohen Eingangswiderstand und einen geringen Ausgangswiderstand. Er hat ein hohes Verhältnis der gemeinsamen Modulabschirmung. Aufgrund dieser vorteilhaften Eigenschaften wird er für verschiedene Anwendungen verwendet. In diesem Artikel diskutieren wir einige der prominentesten Anwendungen eines Operationsverstärkers. Dies ist keine vollständige Liste, aber sie umfasst die wichtigsten Anwendungen des Operationsverstärkers im Rahmen unserer Diskussion.

Anwendungen von Operationsverstärkern als invertierende Verstärker

Operationsverstärker können als invertierender Verstärker verwendet werden.

• Die mit einem Operationsverstärker implementierten invertierenden Schaltungen sind stabiler, die Verzerrung ist vergleichsweise geringer und sie bieten eine bessere Übergangsantwort.

• Wenn ein Operationsverstärker in einer geschlossenen Schleife angewendet wird, besteht eine lineare Beziehung zwischen Eingang und Ausgang.

• Der invertierende Verstärker kann bei Einheitsverstärkung verwendet werden, wenn Rf = Ri (wo Rf der Rückkopplungswiderstand und Ri der Eingangswiderstand ist)

Anwendungen von Operationsverstärkern als nicht invertierende Verstärker

Das Eingangssignal, das an den nicht invertierenden Eingang (+) angelegt wird, wird über das durch Rf und Ri (wo Rf der Rückkopplungswiderstand und Ri der Eingangswiderstand ist) gebildete Rückkopplungsschaltung zurückgeführt.

• Spannungsverstärkung ohne Phaseninversion. Im Transistorequivalent sind mindestens 2 Transistoren nötig, um dies zu erreichen.

• Hoher Eingangswiderstand im Vergleich zum invertierenden Eingang.

• Einfach anpassbare Spannungs Verstärkung.

• Völlige Trennung des Signalversorgers vom Ausgang.

Anwendung des Operationsverstärkers als Phasenverschieber

Operationsverstärker wird für direkte Kopplungsverfahren verwendet, wodurch sich die Gleichspannungspegel am Emittorterminal von Phase zu Phase erhöhen. Diese schnell steigenden Gleichspannungspegel könnten den Arbeitspunkt der folgenden Stufen verschieben. Um diese zunehmende Spannungsschwankung zu reduzieren, wird dieser Phasenverschieber angewendet. Der Phasenverschieber funktioniert, indem er eine Gleichspannungspegel zum Ausgang jeder Stufe hinzufügt, um den Ausgang auf Erdpotential zu bringen.

Operationsverstärker als Skalierer

Operationsverstärker fungieren als Skalierer für kleine Signale mit konstanter Verstärkung sowohl in invertierenden als auch in nicht invertierenden Verstärkern.

Der nicht invertierende Terminal ist geerdet, während R1 das Eingangssignal v1 an den invertierenden Eingang verbindet. Ein Rückkopplungswiderstand Rf wird dann vom Ausgang zum invertierenden Eingang verbunden. Die geschlossene Schleifenverstärkung des invertierenden Verstärkers basiert auf dem Verhältnis der beiden externen Widerstände R1 und Rf und der Operationsverstärker wirkt als negativer Skalierer, wenn er das Eingangssignal mit einem negativen konstanten Faktor multipliziert.
Um ein Ausgangssignal zu erhalten, das gleich dem Eingangssignal multipliziert mit einem positiven konstanten Faktor ist, wird der positive Skalierschaltkreis durch Anwendung negativer Rückkopplung verwendet.

Anwendungen von Operationsverstärkern als Addierer oder Summierverstärker

Operationsverstärker können verwendet werden, um die Eingangsspannungen von zwei oder mehr Quellen in eine einzige Ausgangsspannung zu summieren. Im Folgenden ist ein Schaltbild dargestellt, das die Anwendung eines Operationsverstärkers als Addierer oder Summierverstärker zeigt. Die Eingangsspannungen werden an den invertierenden Terminal des Operationsverstärkers angelegt. Der invertierende Terminal ist geerdet. Die Ausgangsspannung ist proportional zur Summe der Eingangsspannungen.

Anwendungen von Operationsverstärkern als Differenzverstärker