Formelsammlung Elektronik 2 Haid PDF

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Formelsammlung der Elektronik , die man während der Klausur mitbringen darf...

Description

©Masmoudi 2014 Spannungsgesteuerte Stromquellen: Ue R Ia

Reale Operationsverstärker

Präzisions-Pulsweitenmodulator:

In dB : 20*log

Ua = Vd x Ud. Ausgangsaussteuerbereich: Den Wertebereich, den die Ausgangsspannung annehmen kann, nennt man Ausgangsaussteuerbereich4. Die Aussteuergrenzen liegen betragsmäßig ca. 1. . .3V unter den Versorgungsspannungen Offsetspannung: Die Offsetspannung5 U0 (Eingangsoffsetspannung) ist die Eingangsdifferenzspannung Ud, bei der dieAusgangsspannung 0V beträgt. Die Übertragungskennlinie Ua = f (Ud) läuft beim idealen Operationsverstärker durch den Nullpunkt. Beim realen Operationsverstärker liegt der Schnittpunkt in U0

Übertragungskennlinie des Operationsverstärkers Offsetspannungsdrift: Die Offsetspannung U0 ist temperaturabhängig. Die Änderung der Offsetspannung mit der Temperatur nennt man Offsetspannungsdrift6. S U0/ie liegt bei 3. . .10 μV/K. Gleichtaktaussteuerbereich: Als Gleichtaktaussteuerung bezeichnet man den Fall, daß Un =Up =UGl ist. In diesem Fall ist Ud = 0V. Beim idealen Operationsverstärker ist die Ausgangsspannung dann ebenfalls 0V, gleichgültig auf welchem Potential die Eingangsspannung gegenüber Masse liegt. Beim realen Operationsverstärker gibt man den Wertebereich für UGl an, in welchem Ua 0V bleibt, diesen nennt man Gleichtaktaussteuerbereich7

Die Schaltfrequenz beträgt bei Ue = 0V :

Die Schlatfrequenz wird mit wachsender Eingangsspannung Ue kleiner, für Ue=UZ ist f=0

Integrator:

Integratoren haben vornehmlich Bedeutung in rückgekoppelten Systemen als IRegler Differenzierer:

Gegenkopplung: Die Gegenkopplung hat die Aufgabe: - die Linearität eines Verstärkers zu verbessern - die Verstärkung unabhängig von den Halbleiterparametern zu machen - die Ausgangsgröße gegen Lastschwankungen zu stabilisieren - die speisende Quelle geringer zu belasten - den Frequenzgang eines Verstärkers zu verbessern. Die Verstärkung V = ua/ue des gegengekoppelten Systems mit ua ue −k uaVd ist

Spannungs-Spannungs-Gegenkopplung Eingangsgröße: Spannung stabilisierte Ausgangsgröße: Spannung Verstärkertyp: Spannungsverstärker Der Differenzierer wird vornehmlich als D-Glied in PID-Reglern eingesetzt Wechselspannungsverstärker mit einer Betriebsspannung:

Differenzverstärkung: Die Differenzverstärkung liegt üblicherweise bei 105.

← eingang differenz spannung

Spannungs-Strom-Gegenkopplung Eingangsgröße: Strom stabilisierte Ausgangsgröße: Spannung Verstärkertyp: Transimpedanzverstärker, Strom-Spannungs-Wandler

Gleichtaktverstärkung Die Gleichtaktverstärkung ist im Idealfall Null. Schmitt-Trigger: Invertierender Schmitt-Trigger:

K = R1 / (R1+R2) R2 K=R2/(R1+R2) V= Ia/Ie Strom-Spannungs-Gegenkopplung Eingangsgröße: Spannung stabilisierte Ausgangsgröße: Strom Verstärkertyp: Steilheitsverstärker, Spannungs-Strom-Wandler

Gleichtaktunterdrückung Sie wird häufig in dB angegeben. Sie liegt im Bereich 104 . . .105 bzw. zwischen 80 und 100 dB.

Eingangswiderstand

Die Differenzverstärkung Vd hat Tiefpaßverhalten

R1

R2 Oberhalb der Grenzfrequenz gilt näherungsweise

Nichtinvertierender Schmitt-Trigger:

fT = Vd0 · fg Grenzfrequenz: Die Grenzfrequenz von frequenzgangkorrigierten Operationsverstärkern liegt zwischen einigen Hz und einigen 100 Hz. Im gegengekoppelten Fall erhöht sich diese um den Gegenkopplungsgrad (1+kVd) Frequenzgang des Operationsverstärkers:

Wir vernachlässigen R1 ; Ua = 11,3V ; R= (Ue*R2) / (Ua-Ue) Strom-Strom-Gegenkopplung Eingangsgröße: Strom stabilisierte Ausgangsgröße: Strom Verstärkertyp: Stromverstärker

Dreieck-Rechteck-Generator:

Anstiegssteilheit der Ausgangsspannung (Slew Rate): Die Slew Rate gibt die maximale Anstiegssteilheit der Ausgangsspannung an. Sie wird in V/μs angegeben. Ersatzschaltbild des Operationsverstärkers:

Einfluß der Gegenkopplung auf den Frequenzgang

Multivibrator: Die Verstärkung wird um den Gegenkopplungsgrad kleiner Komparatoren: Komparatoren sind Operationsverstärker, die nicht rückgekoppelt betrieben werden. Sie dienen zum Spannungsvergleich. Die Ausgangsspannung nimmt daher nur zwei Zustände an, high oder low, je nachdem welches Vorzeichen die Eingangsspannung Ud hat. Der Ausgang ist in der Regel ein offener Kollektor, der mit einem pull-up-Widerstand beschaltet wird. Instrumentenverstärker: Die Einangsimpedanz des Instrumentenverstärkers16 ist extrem hoch. Er wird beisoielsweise gebraucht, um die Spannung an einem Dehnungsmessstreifen abzunehmen.

Schallfrequenz:

Für kleine Histerse R2...