Verstärkerschaltung#

Gegeben sei die in der Abbildung dargestellte Verstärkerschaltung mit $R_{1} = 1 k Ω$ , $R_{3} = R_{1} | | R_{2}$ , wobei der Operationsverstärker eine Temperaturempfindlichkeit von $| U_{OS} / Δ ϑ | = 2, 5 μ V / K$ hat.

../_images/OS.png — Verstärkerschaltung mit Operationsverstärker.#

Berechnen Sie die Widerstände für eine Verstärkung von 40dB.

Tipp

40dB ist als Verstärkungsfaktor gegeben, d.h. es gilt $k = 40 dB$ . Welcher Verstärkung entspricht dies in nicht-dB Einheiten? Zur Umrechnung benutzen Sie $v = 20 \cdot \log k$ . Außerdem können Sie die Verstärkung in Abhängigkeit von den Widerständen $R_{1}$ und $R_{2}$ angeben ( $k = R_{2} / R_{1}$ ).

Wie groß darf die Spannung am Eingang maximal werden, wenn die Ausgangsspannung auf 12V begrenzt ist?

Tipp

Für die Verstärkung gilt allgemein: $k = U_{a} / U_{e}$ …

Der Verstärker soll in einem Temperaturbereich von $20^{\circ} C$ bis $80^{\circ} C$ zum Einsatz kommen. Ermitteln Sie den kleinstmöglichen Messbereich, bei dem der Offsetfehler höchstens 1% vom Messbereichsendwert ausmacht.

Tipp

Wie groß ist das gewünschte Temperaturintervall $Δ ϑ$ ? Was für einen maximale Abweichung (in $μ V$ ) begehen Sie für die angegebene Temperaturempfindlichkeit $| U_{OS} / Δ ϑ | = 2, 5 μ V / K$ ? Was bedeutet dies für die Abweichung bei Ausgangsspannung, $Δ U_{a} = k \cdot Δ U_{e}$ ? Diese Abweichung gegenüber dem Ausgangsmessbereich soll kleiner sein als 1%, also $Δ U_{a} / U_{a, \min . Messbereich} < 1$ …

Systematische Messabweichung bei strom- und spannungsrichtiger Schaltung Aussschlagsmessbrücke

Nov 29, 2023

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