Eigenschaften des Operationsverstärkers

Betrachten Sie das Ersatzschaltungsmodell eines Operationsverstärkers. Die Ausgangssektion besteht aus einer spannungsgesteuerten Quelle, die mit dem Ausgangswiderstand in Reihe geschaltet ist.

Im Eingangsbereich bezeichnen v₁ und v₂ die Spannungen von den invertierenden bzw. nicht invertierenden Klemmen zur Masse.

Die Ausgangsspannung eines Operationsverstärkers entspricht dem Produkt aus der Eingangsspannungsdifferenz und der Open-Loop-Verstärkung.

Bei kleinen Spannungsunterschieden verhält sich der Operationsverstärker linear. Wenn die Spannung die Versorgungsspannung überschreitet, sättigt der Operationsverstärker.

Die Kombination aus angelegter Spannung und negativer Rückkopplung stellt sicher, dass der Operationsverstärker innerhalb seines linearen Bereichs arbeitet.

Moderne Verstärker verfügen über große Verstärkungen und Eingangswiderstände, so dass sie als ideale Operationsverstärker angenähert werden können.

Ein idealer Operationsverstärker verfügt über eine unendliche Open-Loop-Verstärkung, einen unendlichen Eingangswiderstand und einen Nullausgangswiderstand. Sowohl die Eingangsanschlussströme als auch die Eingangs-Offset-Spannung sind in einem idealen Operationsverstärker Null.

Darüber hinaus verfügt es über eine unendliche Bandbreite, die es ihm ermöglicht, Signale jeder Frequenz zu verstärken, und eine unendliche Anstiegsrate, was bedeutet, dass es die Ausgangsspannung im Laufe der Zeit schnell ändern kann.