WoisthierdasKlo schrieb:
Hast Du da irgendwo eine gute Erklärung, wo man wirklich, ohne dutzende Begriffe und Schaltbilder vorauszusetzen, versteht, wie so ein OPV funktioniert?
Kannst du gut englisch?
Operationsverstärker sind die Schweizer Taschenmesser aller Analogschaltungen. Der einfachste Aufbau eines Operationsverstärker hat einen Ausgang, zwei Eingänge und eine Spannungsversorgung.
Die beiden Eingänge des Operationsverstärker sind so konstruiert, das quasi kein Strom in sie hineinfließen kann. Sie reagieren also fast nur auf Spannungspotentiale.
Ein Eingang ist immer Nichtinvertiert (+) Wenn dort eine Positive Spannung anliegt, reagiert der Ausgang des Operationsverstärkers mit einer positiv gerichteten Reaktion.
Der andere Eingang ist Invertiert (-). Wenn dort eine positive Spannung angelegt wird, ist die Reaktion am Ausgang darauf negativ.
Alle Operationsverstärker haben ein Ziel, und das ist die Spannung zwischen den beiden Eingängen auf dasselbe Potential bringen. Je nach externer Beschaltung kann man so das Verhalten des Operationsverstärkers auf gewisse Eingangszustände steuern.
Einfachste Konfiguration: Impedanzwandler
Der Ausgang des Operationsverstärkers ist mit dem negativen Eingang gekoppelt. Wenn wir nun nach dem gesetz gehen, dass der Operationsverstärker die Spannung zwischen beiden Eingängen immer gegen 0 regeln möchte, wird beim anlegen einer Spannung am Positiven Eingang diese mit einem Gain=1, also 1-1 am Ausgang ausgegeben. Somit hat der negative Eingang dasselbe Potential wie der Positive: Schaltung ausgeregelt. Und der Operationsverstärker hält diesen Zustand aufrecht.
Diese Schaltung wird verwendet, um Belastungssensitive Spannungswerte zu verstärken, ohne die Spannungswerte durch eine Ableitung von Strom zu verfälschen. Denn in die Eingänge eines Op-Amps geht quasi kein Strom.
Die nächste Schaltung ist der nichtinvertierte Verstärker:
Hier ist im Gegensatz zum Buffer ein Spannungsteiler in den Feedback eingebaut, der die Rückgekoppelte Spannung um einen linearen Wert dem Teiler entsprechen reduziert. Hierbei wird dann das Eingangssignal am nicht invertierten Eingang am Ausgang ausgegeben, aber da am negativen Eingang aufgrund des Spannungsteilers weniger Spannung ankommt, muss der Verstärker das Ausgangssignal erhöhen, damit an beiden Inputs wieder dieselbe Spannung ansteht. Jetzt hat man einen simplen, linearen Verstärker für Signale, dessen Verstärkung man durch den Spannungsteiler festlegen kann.
Und Operationsverstärker können je nach Eingangsbeschaltung so ziemlich alles, selbst rechnen oder Analog/Digitalwandlung.
Der
deutsche Wikipediaartikel zeigt hier viele weitere Beispiele (auch den Differenzverstärker, den man bei XLR benutzt um die Störungen zu filtern), ist lesenswert wenn man sich dafür interessiert.
Und wer noch tiefer in die Materie einsteigen will, dem sei diese Seite nahegelegt:
https://www.elektronik-kompendium.de/