Title: 1.1 Grundlagen
Course: LS13S-2.2 Vertiefender Laborkurs Operationsverstärkertechnik > Section: 1. Operationsverstärker Grundlagen

1.1 Schaltzeichen und Anschlüsse

OPV (Operationsverstärker) bzw. OPA (operation amplifier) wurden entwickelt, um kostengünstige Universalverstärker für die signalverarbeitende Analogtechnik bereitzustellen.

In der Regel verfügt ein OPV über 5 Anschlüsse, wie in der symbolischen Darstellung veranschaulicht. Die oben und unten platzierten Anschlüsse dienen der Spannungsversorgung mit einer Gleichspannung.

Links befinden sich die beiden Eingänge und rechts der Ausgang. Wird an dem mit Minus (-) gekennzeichneten Eingang die Spannung gesteigert, so verkleinert sich die Spannung am Ausgang. Man spricht von Signal-Invertierung. Man bezeichnet den Minuseingang deshalb auch als invertierenden Eingang.

Wird an dem mit Plus (+) gekennzeichneten Eingang die Spannung gesteigert, so vergrößert sich auch die Spannung am Ausgang. Daher wird der Plus-Eingang auch als nicht-invertierender Eingang bezeichnet.

Der OPV kann entweder durch eine Spannungsquelle (Einzelversorgung z.B.: 10V) oder durch zwei Spannungsquellen (Doppelversorgung z.B. ±5V gegen Masse) versorgt werden.

          Einzelversorgung                                                                                                  Doppelversorgung

1.2 Aufbau und Funktion

Kernstück und Eingangsstufe eines herkömmlichen OPV ist ein Differenzverstärker. An der vereinfachten Darstellung aus 2 Transistoren soll die Funktionsweise des OPV erläutert werden. Die Transistoren T1 und T2 sind NPN-Typen, an deren Basisanschlüssen sich die Eingänge des OPV befinden. An der Basis von T1 befindet sich der invertierende (Minus-)eingang (E1), an der Basis von T2 der nicht invertierende (Plus-)Eingang (E2). Die Kollektorspannung von T2 (A2) wird bei realen OPV als Ausgangssignal weiterverarbeitet.