Zum Inhalt springen

Analoge Elektronik und Leistungselektronik – Operationsverstärker im Grundprinzip erklären

Aus MOOCsWiki Staging
Version vom 8. Oktober 2026, 21:11 Uhr von Glanz (Diskussion | Beiträge) (aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt)
(Unterschied) ← Nächstältere Version | Aktuelle Version (Unterschied) | Nächstjüngere Version → (Unterschied)
aiMOOC-Siegel aiMOOC

Analoge Elektronik und Leistungselektronik – Operationsverstärker im Grundprinzip erklären

QR-Code


Analoge Elektronik und Leistungselektronik – Operationsverstärker im Grundprinzip erklären


Einleitung

Zielgruppe: Ausbildung in Elektronik, Elektrotechnik und Mechatronik

Lernzeit: ca. 60–90 Minuten, sechs kurze Lerneinheiten

Vorwissen: Elektrische Spannung, Ohmsches Gesetz, Widerstand

Lernziel: Du erkennst die Eingänge eines Operationsverstärkers (OPV), verstehst die Gegenkopplung und wählst einfache Anwendungen zur Verarbeitung analoger Sensorsignale aus.

Merksatz: Ein OPV verstärkt grundsätzlich die Spannungsdifferenz zwischen seinen beiden Eingängen. Erst seine äußere Beschaltung bestimmt, wie er arbeitet.

Sicherheitsrahmen: Alle praktischen Kursaufgaben finden ausschließlich in virtuellen Simulationen statt. Alternativ dürfen von Verantwortlichen bereitgestellte, vollständig berührungssichere Schulungsmodelle unter fachlicher Aufsicht verwendet werden. Reale Elektroarbeiten, Verdrahtung, Prüfung und Inbetriebnahme erfolgen ausschließlich durch entsprechend qualifizierte und beauftragte Personen. Quizresultate und Lernnachweise sind niemals eine Freigabe für Elektroarbeiten.


Dein Ausbildungsfall: Ein Sensorsignal auswerten

In einer simulierten Leistungselektronik-Steuerung soll eine Temperaturüberwachung vorbereitet werden.

Ein modellierter Sensor liefert 0,20 V. Die elektronische Auswertung benötigt im Übungsfall 1,00 V.

Dein Auftrag: Verstärke das Sensorsignal, untersuche den Signalverlauf und prüfe anschließend eine Warnschwelle.

Modellgröße Wert
Sensorsignal 0,20 V
Gewünschtes Signal 1,00 V
Benötigte Verstärkung 5
Zweiter Sensorzustand 0,40 V
Vergleichsschwelle nach Verstärkung 1,50 V

Wichtig: Alle Zahlen sind frei gewählte Ausbildungswerte, keine Kennwerte eines bestimmten realen Sensors. Die Warnfunktion ist nur ein Simulationsmodell und keine zugelassene Schutzfunktion.


Lerneinheit 1: Die Anschlüsse verstehen

Zeit: ca. 8 Minuten

Ein gewöhnlicher spannungsrückgekoppelter OPV besitzt zwei Signaleingänge, einen Ausgang und Anschlüsse für seine Versorgung.

  1. Plus-Eingang (+): Nichtinvertierender Eingang.
  2. Minus-Eingang (−): Invertierender Eingang.
  3. Ausgang: Hier entsteht das verarbeitete Spannungssignal.
  4. Versorgung: Sie begrenzt den möglichen Betriebsbereich.

Die grundlegende Beziehung lautet:

Ua=A0⋅(U+−U−)

A0 bezeichnet die sehr große Leerlaufverstärkung.

Basisaufgabe: Markiere im Stromlaufbild Plus-Eingang, Minus-Eingang, Ausgang und Versorgung.

Feedback: Richtig ist Deine Kennzeichnung, wenn Du die Plus- und Minuszeichen nicht mit den Versorgungsanschlüssen verwechselst. Das sind unterschiedliche Funktionen.


Video: Was ist ein Operationsverstärker?

Beobachtungsfrage: Warum lassen sich mit demselben OPV unterschiedliche Schaltungen verwirklichen?


Lerneinheit 2: Signale und Differenzspannung

Zeit: ca. 7 Minuten

Der OPV reagiert auf die Differenz:

Ud=U+−U−

Eingangsvergleich Ausgangstendenz ohne Gegenkopplung
U+ größer als U− In positive Richtung
U+ kleiner als U− In negative Richtung
U+ ungefähr gleich U− Kleiner Unterschied; Ausgang abhängig von Beschaltung und realen Fehlern

Achtung: Die Ausgangsspannung kann nicht unbegrenzt wachsen. Sie wird durch Versorgung, OPV-Typ und Last begrenzt.

Signalbild: Gelb zeigt das Eingangssignal, Grün das durch Übersteuerung begrenzte Ausgangssignal eines invertierenden Verstärkers.

Basisaufgabe: Wenn U+ = 0,40 V und U− = 0,35 V sind, berechne die Differenzspannung.

Feedback: 0,05 V ist richtig, denn 0,40 V − 0,35 V = 0,05 V. Daraus folgt ohne weitere Angaben noch keine konkrete Ausgangsspannung.


Lerneinheit 3: Gegenkopplung und Spannungsfolger

Zeit: ca. 8 Minuten

Bei der Gegenkopplung wird ein Teil des Ausgangssignals zum invertierenden Eingang zurückgeführt.

Im stabilen linearen Betrieb versucht der OPV dadurch, die Differenzspannung sehr klein zu halten:

U+≈U−

Diese Näherung gilt nicht allgemein bei Sättigung oder ungeeigneter Rückkopplung.


Stromlaufbild: Spannungsfolger

Der Ausgang ist direkt mit dem Minus-Eingang verbunden. Das Eingangssignal liegt am Plus-Eingang.

Ua≈Ue

Verstärkung: ungefähr 1.

Anwendung: Entkopplung einer Signalquelle von einer nachfolgenden Schaltung, sofern Ein- und Ausgangsbereich des OPV passen.

Anwendungsaufgabe: Ein Sensor liefert 0,30 V. Welche Spannung erwartest Du am Ausgang eines idealen Spannungsfolgers?

Feedback: 0,30 V ist richtig. Der Spannungsfolger verstärkt die Spannung nicht, kann aber als Puffer die Belastung des Sensors verringern.


Lerneinheit 4: Invertierender Verstärker

Zeit: ca. 10 Minuten


Stromlaufbild

Das Eingangssignal gelangt über einen Widerstand zum Minus-Eingang. Der Plus-Eingang liegt auf dem Bezugspotenzial.

V=−RfRin

Ua=V⋅Ue

Beispiel: R_in = 10 kΩ, R_f = 20 kΩ und U_e = +0,20 V.

Ergebnis: V = −2 und U_a = −0,40 V.


Signaldiagramm: Vorzeichenumkehr

Beobachte: Die Signale sind bei sinusförmigem Betrieb um 180 Grad gegeneinander phasenverschoben.

Zusätzliches Rechenmodell (nicht aus der Abbildung abgelesen):

Signalzustand Eingang Ausgang bei V = −2
Positiver Scheitel +0,20 V −0,40 V
Nulldurchgang 0 V 0 V
Negativer Scheitel −0,20 V +0,40 V


Video: Invertierender Verstärker

Basisaufgabe: Erkläre das Minuszeichen der Verstärkungsformel.

Feedback: Es bedeutet eine Vorzeichenumkehr. Bei sinusförmigen Signalen entspricht dies einer Phasendrehung um 180 Grad, solange der Verstärker linear arbeitet.


Lerneinheit 5: Nichtinvertierender Verstärker

Zeit: ca. 10 Minuten


Stromlaufbild

Das Signal liegt am Plus-Eingang. Die Gegenkopplung erfolgt über einen Spannungsteiler zum Minus-Eingang.

V=1+RfRg

Dabei gilt: R_f ist der Rückkopplungswiderstand vom Ausgang zum Minus-Eingang; R_g liegt vom Minus-Eingang zum Bezugspotenzial.


Ausbildungsfall: Das Sensorsignal verstärken

Gegeben: U_e = 0,20 V, R_g = 10 kΩ und R_f = 40 kΩ.

V=1+4010=5

Ua=5⋅0,20V=1,00V

Ergebnis: Das gewünschte Ausgangssignal beträgt 1,00 V.

Sensorsignal Ausgang bei V = 5
0,10 V 0,50 V
0,20 V 1,00 V
0,30 V 1,50 V
0,40 V 2,00 V

Diese Werte setzen einen idealen, nicht übersteuerten OPV mit geeigneter Versorgung voraus.


Video: Nichtinvertierender Verstärker

Anwendungsaufgabe: Ersetze R_f = 40 kΩ durch 30 kΩ. Berechne die neue Ausgangsspannung bei 0,20 V Eingangsspannung.

Feedback: Richtig sind V = 4 und U_a = 0,80 V. Vergiss bei dieser Schaltung nicht die zusätzliche 1 in der Verstärkungsformel.


Lerneinheit 6: Komparator und Grenzen

Zeit: ca. 8 Minuten

Ein Komparator vergleicht zwei Spannungen. Im einfachen Grundmodell arbeitet er ohne lineare Gegenkopplung.

Modellaufbau: Das verstärkte Sensorsignal liegt an U+, die Referenzspannung von 1,50 V liegt an U−.

Verstärktes Signal Referenz Erwarteter Zustand
1,00 V 1,50 V Niedriger Ausgangspegel
1,50 V 1,50 V Ohne weitere Festlegung unbestimmt
2,00 V 1,50 V Hoher Ausgangspegel

Die tatsächlichen Ausgangspegel hängen von der Versorgung und den Bauteileigenschaften ab.

Praxisgrenze: Für zuverlässige Schwellwertschaltungen werden häufig spezielle Komparatoren eingesetzt. Bei verrauschten Signalen kann eine Hysterese nötig sein.


Video: Operationsverstärker als Komparator

Transferaufgabe: Warum wäre der gezeigte Komparator allein keine geeignete Sicherheitseinrichtung für eine reale Leistungselektronik-Anlage?

Feedback: Weil ein einfaches Lehrmodell weder eine sicherheitsgerichtete Auslegung noch Fehlerdiagnose, Schutzmaßnahmen oder eine fachliche Prüfung ersetzt. Für reale Anlagen müssen dafür geeignete Bauteile, Systeme und Verfahren eingesetzt werden.


Virtuelles Schaltungslabor

Sichere Lernumgebung: Falstad CircuitJS – Schaltungssimulator

Anleitung: CircuitJS-Beispiele und Bedienung

Im Menü Circuits → Op-Amps → Amplifiers findest Du Beispielschaltungen für invertierende und nichtinvertierende Verstärker sowie den Spannungsfolger.

  1. Öffne zunächst das Beispiel Follower und beobachte Eingang und Ausgang.
  2. Wechsle zum Non-Inverting Amplifier und untersuche die Ausgangsspannung.
  3. Ändere nur virtuelle Bauteilwerte und vergleiche die Ergebnisse mit Deiner Rechnung.
  4. Öffne das Beispiel Inverting Amplifier und beobachte die Vorzeichenumkehr.
  5. Verändere in einer virtuellen Schaltung Eingangsspannung beziehungsweise Verstärkung, bis Ausgangsbegrenzung sichtbar wird.

Simulationsauftrag: Verwende für Deinen eigenen idealisierten Sensorfall R_g = 10 kΩ, R_f = 40 kΩ und U_e = 0,20 V. Wähle eine ausreichende virtuelle Versorgung, zum Beispiel ±9 V, sofern das ausgewählte Modell diese Einstellung zulässt.

Erwartung: U_a ≈ 1,00 V.

Wichtig: Die vorgegebenen Beispielschaltungen des Simulators besitzen teilweise andere Standardwerte. Übernimm deshalb nicht ungeprüft deren Ergebnisse. Die Simulation vereinfacht reale Bauteile und ersetzt keine Geräteprüfung.

Alternative: Ein vollständig berührungssicheres, vorgefertigtes Kleinspannungs-Schulungsmodell darf ausschließlich unter den vor Ort festgelegten Aufsichts- und Qualifikationsbedingungen verwendet werden. Dieser Kurs fordert keinerlei reale Verdrahtung.


Gestufte Hilfen für den Ausbildungsfall

Hilfe 1 – Denkhinweis: Soll das positive Sensorsignal positiv bleiben oder sein Vorzeichen wechseln?

Hilfe 2 – Schaltungshinweis: Suche eine Schaltung mit Eingangssignal am Plus-Eingang und Widerstands-Gegenkopplung.

Hilfe 3 – Rechenhilfe: Berechne zuerst V = 1,00 V / 0,20 V. Setze anschließend in V = 1 + R_f/R_g ein und löse nach R_f auf.

Rückmeldung bei typischen Fehlern: Wenn Du V = 4 statt V = 5 erhältst, hast Du möglicherweise die 1 in der nichtinvertierenden Formel vergessen. Wenn Du eine negative Ausgangsspannung erhältst, hast Du vermutlich die invertierende Grundschaltung gewählt. Prüfe den Signalweg im Stromlaufbild.


Basis-, Anwendungs- und Transferaufgaben


Basis: Schaltungen erkennen

Auftrag: Ordne die Stromlaufbilder Spannungsfolger, invertierender Verstärker und nichtinvertierender Verstärker den Beschreibungen zu.

Begründetes Feedback: Entscheidend ist die Lage des Eingangssignals und des Rückkopplungszweigs, nicht allein die Dreiecksform des OPV. Beim Spannungsfolger liegt der Ausgang direkt am Minus-Eingang.


Anwendung: Ein Signal skalieren

Auftrag: Berechne für den Ausbildungsfall R_f bei R_g = 10 kΩ und V = 5.

Begründetes Feedback: R_f = 40 kΩ ist richtig, weil 5 = 1 + 40/10. Eine andere Widerstandswahl ist ebenfalls möglich, wenn das Verhältnis gleich bleibt und die realen Betriebsgrenzen eingehalten werden.


Transfer: Eine falsche Messkurve erklären

Auftrag: Eine virtuelle Schaltung soll bei V = 5 und U_e = 2 V rechnerisch 10 V ausgeben. Die virtuelle Versorgung ist aber nur ±5 V. Erkläre den Unterschied zwischen Rechnung und Simulation.

Begründetes Feedback: Die lineare Rechnung liefert 10 V, der Ausgang kann jedoch seine Versorgungsspannungsgrenzen nicht überschreiten. Ein realer OPV erreicht abhängig vom Typ und von der Last häufig nicht einmal die Versorgungsschienen. Die Kurve wird begrenzt, also verzerrt.


Interaktive Aufgaben


Quiz: Teste Dein Wissen

Welcher OPV-Eingang ist nichtinvertierend? (Der Plus-Eingang) (!Der Minus-Eingang) (!Der Versorgungsausgang) (!Der Masseanschluss)




Welche Größe verstärkt ein gewöhnlicher OPV im offenen Grundmodell? (Die Spannungsdifferenz seiner Eingänge) (!Nur die Versorgungsspannung) (!Nur die Frequenz der Eingangsspannung) (!Den Widerstand des Sensors)




Was bedeutet Gegenkopplung beim OPV? (Rückführung des Ausgangssignals zum invertierenden Eingang) (!Abschalten der Versorgung) (!Verdoppeln der Eingangsspannung durch eine Batterie) (!Ausschließliches Rückführen auf den Plus-Eingang)




Welchen Verstärkungsfaktor hat ein idealer Spannungsfolger? (Eins) (!Null) (!Zehn) (!Unendlich)




Was kennzeichnet den invertierenden Verstärker? (Er kehrt im linearen Betrieb das Vorzeichen des Signals um) (!Er verändert immer nur die Frequenz) (!Er benötigt grundsätzlich keine Versorgung) (!Er gibt ausschließlich positive Spannungen aus)




Welche Formel gehört zum nichtinvertierenden Verstärker? (V gleich eins plus Rückkopplungswiderstand geteilt durch Widerstand zum Bezugspotenzial) (!V gleich minus Rückkopplungswiderstand geteilt durch Eingangswiderstand) (!V gleich Eingangsstrom mal Frequenz) (!V gleich Versorgungsspannung mal Widerstand)




Wozu dient ein Komparator? (Zum Vergleich zweier Spannungen) (!Zur Speicherung von Energie) (!Zur galvanischen Trennung einer Netzleitung) (!Zur Erzeugung eines Schutzleiters)




Was geschieht bei Sättigung des OPV? (Der Ausgang erreicht seine Aussteuerungsgrenze) (!Die Spannungsverstärkung wird unbegrenzt) (!Die Versorgungsspannung verschwindet) (!Der OPV wird automatisch zu einem Transformator)




Welche Ausgangsspannung ergibt das ideale Modell bei 0,20 V Eingangsspannung und Verstärkung fünf? (1,00 V) (!0,04 V) (!5,20 V) (!25 V)




Wozu berechtigt ein bestandenes OPV-Quiz? (Zur fachlichen Selbsteinschätzung innerhalb des Lernkurses) (!Zur eigenständigen Inbetriebnahme einer Elektroanlage) (!Zur Durchführung beliebiger elektrischer Prüfungen) (!Zur automatischen Freigabe einer Leistungselektronik-Anlage)





Memory

Plus-Eingang Nichtinvertierender Anschluss
Minus-Eingang Invertierender Anschluss
Gegenkopplung Rückführung zum invertierenden Eingang
Spannungsfolger Spannungsverstärkung von eins
Komparator Spannungsvergleich
Sättigung Ausgangsbegrenzung





Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu. Funktion
Spannungsfolger Puffern eines Sensorsignals
Nichtinvertierender Verstärker Verstärken ohne Vorzeichenumkehr
Invertierender Verstärker Umkehr des Signalvorzeichens
Komparator Vergleich mit einer Referenzschwelle
Gegenkopplung Rückführung an den invertierenden Eingang





Kreuzworträtsel

Eingang Wie heißt ein Anschluss, an den ein Signal angelegt wird?
Ausgang An welchem Anschluss wird das verarbeitete Spannungssignal abgegriffen?
Gegenkopplung Wie heißt die negative Rückführung eines Signals?
Spannungsfolger Welche OPV-Schaltung puffert ein Signal mit Verstärkung eins?
Komparator Welche Schaltung vergleicht zwei Spannungen?
Saettigung Wie heißt das Erreichen der Aussteuerungsgrenze?





LearningApps

Finde weitere interaktive Übungen und prüfe jeweils, ob die Aufgaben zur hier vermittelten OPV-Grundlage passen.


Lückentext

Vervollständige den Text.
Ein Operationsverstärker verarbeitet die

seiner beiden Eingänge.
Der nichtinvertierende Anschluss heißt

.
Der invertierende Anschluss heißt

.
Ein gewöhnlicher OPV braucht eine elektrische

.
Die negative Rückführung des Ausgangssignals heißt

.
Beim idealen Spannungsfolger beträgt die Spannungsverstärkung

.
Ein invertierender Verstärker ändert das

des Signals.
Beim nichtinvertierenden Verstärker bestimmen zwei Widerstände die

.
Eine Schaltung zum Vergleich zweier Eingangsspannungen ist ein

.
Eine Begrenzung des Ausgangsspannungshubs wird als

bezeichnet.
Ein sinusförmiges Signal lässt sich auf dem virtuellen

darstellen.
Eine Schaltungssimulation ersetzt keine reale fachliche

.




Offene Aufgaben

Bearbeite die Aufgaben ausschließlich zeichnerisch, schriftlich oder in der virtuellen Simulation. Vergleiche Deine Ergebnisse anschließend mit den angegebenen fachlichen Kriterien.


Leicht

  1. Schaltzeichen: Zeichne das OPV-Symbol und beschrifte die Anschlüsse. Feedback: Plus- und Minus-Eingang sowie Versorgung und Ausgang müssen unterscheidbar sein.
  2. Signaldiagramm: Skizziere ein positives und ein negatives Spannungssignal. Feedback: Die Lage zur Null-Linie bestimmt das Vorzeichen.
  3. Spannungsfolger: Erkläre den Nutzen eines Signalpuffers mit einer eigenen Zeichnung. Feedback: Entscheidend ist die Entkopplung der Signalquelle und nicht eine höhere Spannungsverstärkung.
  4. Schaltungssimulation: Erstelle einen Screenshot eines simulierten Spannungsfolgers und erläutere die beiden Signale. Feedback: Eingang und Ausgang sollten innerhalb des zulässigen Betriebsbereichs nahezu übereinstimmen.


Standard

  1. Nichtinvertierender Verstärker: Entwickle eine simulierte Schaltung für die fünffache Verstärkung des Sensorsignals. Feedback: Das Widerstandsverhältnis muss V = 5 ergeben.
  2. Invertierender Verstärker: Erstelle ein virtuelles Beispiel mit Verstärkung −3 und dokumentiere die Vorzeichenumkehr. Feedback: Betrag und Vorzeichen müssen zur Formel passen.
  3. Komparator: Erstelle für 1,00 V, 1,50 V und 2,00 V eine Tabelle des erwarteten Schaltverhaltens bei 1,50 V Referenz. Feedback: An der genauen Gleichheit ist ohne weitere Festlegung kein eindeutiger Pegel garantiert.
  4. Fehlersuche: Untersuche in einer Simulation eine abgeschnittene Ausgangskurve. Feedback: Prüfe zuerst Verstärkungsfaktor und Aussteuerungsgrenze.


Schwer

  1. Signalaufbereitung: Entwirf ein Blockschaltbild vom modellierten Sensor bis zur Warnanzeige. Feedback: Die Stufen Verstärkung und Spannungsvergleich müssen logisch zusammenpassen.
  2. Schmitt-Trigger: Untersuche virtuell, warum zwei Schaltschwellen bei verrauschten Signalen vorteilhaft sein können. Feedback: Die Hysterese kann häufiges Hin- und Herschalten verringern.
  3. Erklärvideo: Gestalte ein zweiminütiges Lernvideo zu Eingang, Ausgang und Gegenkopplung mit selbst erstellten Skizzen oder korrekt gekennzeichneten freien Medien. Feedback: Fachliche Richtigkeit, verständliche Darstellung und Medienrechte zählen gleichermaßen.
  4. Leistungselektronik: Übertrage die Signalaufbereitung auf das abstrakte Blockdiagramm einer Leistungselektronik-Steuerung und markiere die Grenze zwischen Signalelektronik und Leistungsstufe. Feedback: Ein OPV-Ausgang ist nicht automatisch ein geeigneter Leistungs- oder sicherheitsgerichteter Schaltausgang.




Text bearbeiten Bild einfügen Video einbetten Interaktive Aufgaben erstellen



Lernkontrolle

Die Lernkontrolle bewertet das Verstehen von Zusammenhängen und das Anwenden auf neue Situationen.

  1. Gegenkopplung: Begründe, warum ein sehr stark verstärkender OPV ohne geeignete Gegenkopplung für präzise lineare Signalverstärkung ungeeignet ist.
  2. Schaltungsvergleich: Entscheide für eine hochohmige Sensorquelle zwischen Spannungsfolger und direktem Anschluss an eine unbekannte Last. Begründe die Entscheidung.
  3. Dimensionierung: Entwickle für einen modellierten Eingang von 0,10 V und einen gewünschten Ausgang von 0,50 V eine passende nichtinvertierende Widerstandskombination.
  4. Signalverarbeitung: Vergleiche die Signalverläufe invertierender und nichtinvertierender Verstärker und erläutere die Auswirkung einer negativen Ausgangsspannung auf eine nur für positive Spannungen ausgelegte Folgestufe.
  5. Fehlerdiagnose: Erkläre, weshalb ein rechnerisch richtig dimensionierter Verstärker bei zu kleiner Versorgung ein verzerrtes Ausgangssignal liefern kann.
  6. Grenzwertüberwachung: Beurteile, warum ein langsam veränderliches, verrauschtes Sensorsignal bei einem einfachen Komparator zu häufigem Umschalten führen kann.
  7. Arbeitssicherheit: Begründe, weshalb die erfolgreiche Simulation und ein bestandenes Quiz weder eine reale Elektroprüfung noch eine Beauftragung oder Arbeitsfreigabe ersetzen.

Bewertungshinweis: Eine gute Antwort benennt die Ursache, beschreibt die Wirkung und überträgt die Erkenntnis nachvollziehbar auf das jeweilige Beispiel.




Lernnachweis

Für einen fachlichen Lernnachweis dokumentierst Du:

  1. Ein richtig beschriftetes OPV-Schaltzeichen mit Ein- und Ausgang sowie Versorgungsanschlüssen.
  2. Eine verständliche Erklärung von Differenzspannung und Gegenkopplung.
  3. Einen Vergleich von Spannungsfolger, invertierendem und nichtinvertierendem Verstärker.
  4. Eine korrekte Berechnung der Sensor-Signalverstärkung mit nachvollziehbarem Rechenweg.
  5. Mindestens zwei dokumentierte virtuelle Schaltungssimulationen mit Signaldiagrammen und Ergebnisinterpretation.
  6. Eine begründete Erklärung von Ausgangsbegrenzung und Komparatorfunktion.
  7. Eine Transferlösung, die zwischen Signalverarbeitung, Leistungsstufe und sicherheitsbezogenen Aufgaben unterscheidet.
  8. Einen Nachweis über die verwendeten fachlichen Quellen und die korrekte Kennzeichnung fremder Medien.

Lernnachweis und Freigabe sind strikt getrennt: Weder ein Quiz noch ein Kurszertifikat berechtigt automatisch zu Elektroarbeiten, Geräteprüfungen oder Inbetriebnahmen. Dafür gelten gesonderte Qualifikations-, Beauftragungs-, Aufsichts- und Freigabeverfahren.




OERs zum Thema


Wikipedia: Operationsverstärker


Geprüfte fachliche Quellen

  1. Texas Instruments – What Is an Op Amp?: Eingänge, Leerlaufverstärkung, Gegenkopplung und Ausgangsbegrenzung.
  2. Analog Devices – Op Amp: Ideale Eigenschaften und Anwendungen.
  3. Analog Devices – Op-Amp Issues: Grundformeln für invertierende und nichtinvertierende Verstärker.
  4. Texas Instruments – Precision Labs: Vertiefende fachliche Schulungsvideos.
  5. CircuitJS: Virtueller Schaltungssimulator.
  6. Wikipedia – Operationsverstärker: Ergänzende Grundlagen.


Medienrechte und Bildnachweise

Die folgenden Abbildungen stammen aus Wikimedia Commons. Für freie Lizenzen gelten die jeweiligen Nutzungsbedingungen. Die Originaldateiseiten enthalten die Lizenznachweise.

  1. Op-amp symbol.svg: Omegatron, CC BY-SA 3.0.
  2. OpAmp-w o Supply-symbol.svg: Wojciech mula, gemeinfrei.
  3. Opampvoltagefollower.svg: Alessio Damato, CC BY-SA 3.0.
  4. Op-Amp Inverting Amplifier.svg: Inductiveload, gemeinfrei.
  5. Op-Amp Non-Inverting Amplifier.svg: Inductiveload, gemeinfrei.
  6. Op-Amp Comparator.svg: Inductiveload, gemeinfrei.
  7. Inverter screen 1000.jpg: Circuit-fantasist, CC BY-SA 4.0.
  8. Inverting Amplifier Signal Clipping.png: Super Rad!, CC0 1.0.
  9. Clipping waveform.svg: Mikhail Ryazanov nach Iainf, CC BY 3.0.

Lizenzlinks: CC BY-SA 3.0 · CC BY-SA 4.0 · CC BY 3.0 · CC0 1.0

YouTube-Medien: Die vier eingebundenen Videos wurden anhand ihrer tatsächlich vorhandenen Videoseiten ausgewählt. Sie werden ausschließlich über den YouTube-Player eingebunden. Die Einbettung ist keine Erklärung, dass die Videos unter einer freien Lizenz stehen; eine Weiterverwendung außerhalb des Players benötigt die entsprechenden Nutzungsrechte.

Hinweis für Lehrkräfte: Prüfe externe Angebote vor dem Unterricht erneut auf Erreichbarkeit, Werbung, Datenschutz, Barrierefreiheit und weiterhin gültige Lizenzangaben.


Verknüpfte Lernbereiche


aiMOOC-Projekte



Schulfach+




aiMOOCs



aiMOOC Projekte









MOOCwiki · Deutsch

Nach dem Lernen ist vor dem Lernen

Entdecke direkt den nächsten Lernkurs. Weitere Inhalte erscheinen, wenn Du weiter nach unten scrollst.

Zur MOOCwiki-Hauptseite

Mediathek

Inhalte werden geladen ...

Mediathek wird aus dem Wiki geladen ...