GIEL03-XX1-A05 Einsendeaufgabe (ILS/SGD) – Note 1 inkl. Korrektur & Lösungen

1. Nichtinvertierender Verstärker Schaltung:

R 1 = 2,2 k

R 2 = 10 k

R 3 = 8,2 k

R 4 = 1,8 k

U E = –2 V

a) Berechnen Sie die Ausgangsspannung UA .

b) Ermitteln Sie den Eingangswiderstand der Schaltung.

2. Invertierender Verstärker Schaltung:

a) Berechnen Sie die Ausgangsspannung UA .


3. Gegeben ist folgende Schaltung:

a) Welche Funktion hat die Schaltung?

b) Geben Sie die allgemeine Form zur Berechnung der Ausgangsspannung an:

UA =

U E u2

c) Wie groß ist die Gleichspannung am Ausgang? wird

Mit V 1 =

Ua

=

d) Wie groß ist die Wechselspannung in Vss am Ausgang? wird

Mit V 2 =

uAss

=

e) Zeichnen Sie maßstabsgerecht den zeitlichen Verlauf der Ausgangsspannung in das folgende Diagramm.


4. Die folgende Schaltung arbeitet unter bestimmten Bedingungen für R1 , R2 , R3 , R M als Konstant-Stromquelle, bei der Laststrom I L unabhängig von R L ist. IL wird dann nur noch bestimmt durch U 1 und RM .

Diese Bedingungen sind zu ermitteln.

a) OP 1 arbeitet als Umkehraddierer für die Eingangsspannungen U 1 und U2 . Ermitteln Sie, in welcher Beziehung U a1 zu U 1 und U 2 steht. Ua1 = ( U 1 U 2 )

b) Ermitteln Sie eine Formel zur Berechnung der Ausgangsspannung Ua2 .

U a2 = V 2  U a1

c)

d)

e)

mit V 2 = wird U a2 = Wie lautet die Formel für U a2 unter der Bedingung R 1 = R2 ? Ua2 = U 1 U2 Geben Sie die Gleichung für den Knoten an.

I a I 3 I L = 0 Drücken Sie I a durch Ua2 , U 2 und R M aus.

I a = ________________________

f) Wie kann I 3 berechnet werden, wenn U 2 und die Widerstände bekannt sind?

I 3 = ________________________

g) Setzen Sie die Gleichung für den Knoten die unter e) und f) gefundenen Formeln ein:

I a I 3 IL =0 ______________ ______________ I L = 0

h) Ersetzen Sie in der in Aufgabe g) ermittelten Gleichung die Spannung U a2 durch die in Aufgabe c) ermittelte Gleichung für Ua2 :

______________ ______________ I L = 0

i) Stellen Sie diese Gleichung so um, dass sie folgende Form erhält:

I L = U 1 ___________________ + U 2 _________________

j) Welche Bedingung für R 3 muss erfüllt werden, damit I L unabhängig von U 2 und damit unabhängig vom Lastwiderstand R L wird?

R3 = R R

5. Mit einem Operationsverstärker soll ein Breitband-Verstärker aufgebaut werden, der eine sinusförmige Ausgangsspannung von 10 Vss bei f max = 1,6 MHz abgibt.

Welche Slew-rate muss der verwendete OP-Typ haben, damit eine verzerrungsfreie Übertragung möglich ist?