Wie funktioniert ein OPV?
Generell verwendet man Operationsverstärker für Elektronik-Schaltungen, wo sie, im Zusammenspiel mit Widerständen und anderen Bauteilen, verschiedene Funktionen erfüllen können: Zum Verstärken von Signalen. Um Signale zu integrieren oder zu schalten. Um Spannungen zu addieren.Betriebsverhalten der OPV

Die Operationsverstärker werden praktisch immer mit Rückkopplung betrieben, d.h., dass ein Teil des Ausgangssignals auf den Eingang zurückgeführt wird. Wegen der hohen Verstärkung arbeitet man grundsätzlich mit einer Gegenkopplung, führt also das Signal auf den invertierenden Eingang zurück.Situationen in denen die Ausgangsspannung gleich oder größer als die Versorgungsspannung wird (werden müsste), bezeichnet man als Sättigung des Operationsverstärkers. Der OPV ist dann voll positiv oder negativ ausgesteuert.

Warum braucht man einen impedanzwandler : Der Impedanzwandler

Machen wir, um die Funktionsweise zu verdeutlichen, ein Gedankenexperiment ausgehend vom idealen Operationsverstärker: Gehen wir davon aus, daß sämtliche Spannungen, außer der Versorgungsspannung, auf Massepotential liegen. Am Eingang gibt es keine Differenz und die Schaltung tut überhaupt nichts.

Wie funktioniert ein Komparator

Ein Komparator ist ein Bauelement, das zwei Eingänge besitzt, von denen einer invertiert und einer nicht invertiert ist. Es vergleicht die beiden Eingangsspannungen und schaltet den Ausgang des Komparators entsprechend um.

Welche OPV gibt es : Aufbau und Varianten

Spannungs-Ausgang Strom-Ausgang
Spannungs-Eingang Spannungs-Verstärker (Normalfall) VV-OPV (engl. VFA) Transkonduktanz-Verstärker VC-OPV (engl. OTA)
Strom-Eingang Transimpedanz-Verstärker CV-OPV (engl. CFA) Strom-Verstärker CC-OPV (engl. uneinheitl.)

Rückkopplung, feedback, allgemeines Prinzip, bei dem das Ergebnis eines Prozesses wieder auf den ursprünglichen Prozeß einwirkt: Ein Teil des Ausgangssignales eines Systems wird auf den Eingang zurückgeführt. Dadurch werden die Eigenschaften des Systems verändert.

Als akustische Rückkopplung bezeichnet man einen Audio-Effekt, der dadurch zustande kommt, dass ein Schallempfänger (z. B. ein Mikrofon) sein eigenes verstärktes Ausgangssignal, das über beispielsweise einen Lautsprecher eines anderen Gerätes, das diesen Signal empfängt, wiedergegeben wird, erneut aufnimmt.

Was verstärkt ein OPV

Der Operationsverstärker (OP, OPV oder auch Opamp) ist ein sehr universelles Bauteil in der Analogelektronik. Er kann Gleich- und Wechselspannungen verstärken, Signale addieren/subtrahieren, logarithmieren und integrieren. Der Operationsverstärker kann man jedoch auch als Schwellwertschalter einsetzen.In der Elektrotechnik ist der Impedanzwandler eine elektrische Baugruppe, ein Vierpol, der die elektrische Impedanz (den Wechselstromwiderstand) einer Quelle an die eines Verbrauchers anpasst.Impedanz ist ein Begriff aus der Elektrotechnik, der den Widerstand von elektrischen Schaltkreisen gegenüber Wechselstrom beschreibt. Sie berücksichtigt sowohl den ohmschen Widerstand als auch die Phasenverschiebung durch Kapazität oder Induktivität.

Dabei wird die Impedanz, gegen die der Lautsprecher arbeitet, verringert, indem er einen akustischen Resonator erregt, der aus dem elastischen Luftvolumen in der Box und der im Bassreflexrohr bewegten Luftmasse besteht.

Ist ein Komparator ein Operationsverstärker : Komparator im professionellen Einsatz

Das ist nichts anderes als ein Operationsverstärker ohne (interne) Frequenzgangkompensation.

Wie entsteht eine Rückkopplung : Eine Rückkopplung kann sich ausbilden, wenn ein Lautsprecher das Signal eines Mikrofons wiedergibt und gleichzeitig das Mikrofon dieses Signal erneut aufnimmt, wenn es zu nahe am Lautsprecher steht, wie es typischerweise etwa bei Hörgeräten vorkommt.

Wie funktioniert die Rückkopplung im Regelkreis

Bei der negativen Rückkopplung, auch Gegenkopplung oder feedback-Schleife genannt, handelt es sich um einen Regelkreis: ein Teil der Ausgangsgröße wird derart auf den Eingang zurückgeführt, dass er dem Eingangssignal bzw. der Ausgangsgröße entgegenwirkt.

Der ideale Operationsverstärker hat Eigenschaften, die in der Realität nicht einfach umzusetzen sind. Er hat einen unendlich große Verstärkungsfaktor, einen unendlich großen Eingangswiderstand, einen Ausgangswiderstand gleich Null und einen Frequenzbereich von Null bis unendlich.Aufbau und Varianten

Spannungs-Ausgang Strom-Ausgang
Spannungs-Eingang Spannungs-Verstärker (Normalfall) VV-OPV (engl. VFA) Transkonduktanz-Verstärker VC-OPV (engl. OTA)
Strom-Eingang Transimpedanz-Verstärker CV-OPV (engl. CFA) Strom-Verstärker CC-OPV (engl. uneinheitl.)

Was passiert bei falscher Impedanz : Laut Ohm'schem Gesetz gilt: Je niedriger die Impedanz eines Lautsprechers, desto mehr Strom wird vom Verstärker bereitgestellt. Wenn zu viel Strom fließt, kann dies aber zu Klangeinbußen führen und sogar dazu, dass eine Sicherheitsschaltung den Verstärker wegen Überhitzung abschaltet.