Operationsverstärker
Der Operationsverstärker (Abkürzung OPV) hat seinen Namen aus der Zeit elektronischer Analogrechner. Der Name stammt von einem seiner ersten Einsatzgebiete, mit ihm wurden mathematische Berechnungen (so genannte "Operationen") ausgeführt.Der Operationsverstärker hat zwei Eingänge und einen Ausgang. Er brauchte früher stets eine positive und eine negative Betriebsspannung, heute gibt es Typen, die mit nur einer Betriebsspannung auskommen. Ein idealer Operationsverstärker hat einen unendlich hohen Eingangswiderstand, einen unendlich kleinen Ausgangswiderstand, eine unendlich hohe Verstärkung, keine obere Grenzfrequenz und kein Rauschen. In der Praxis liegt der Eingangswiderstand bei einigen Megaohm, der Ausgangswiderstand unter 100 Ohm und die Verstärkung deutlich über 10.000, auch Werte um 10.000.000 sind möglich. Für die Dimensionierung von OPV-Schaltungen arbeitet man zumeist mit den idealen Werten.
Der Operationsverstärker verstärkt einen Potentialunterschied zwischen seinen beiden Eingängen (Differenzverstärker). Ein Eingang des OPV ist dabei invertierend, der andere Eingang nichtinvertierend. Durch unterschiedliche Außenbeschaltungen des Operationsverstärkers kann dieser zu verschiedenen Rechenoperationen verwendet werden. Addierer, Subtrahierer, Integrator und Differenzierer sind wohl die bekanntesten Rechenschaltungen. Diese Schaltungen werden auch heute noch verwendet, um beispielsweise einfache Regler aufzubauen (siehe Regelungstechnik). Auch Filter (Hochpass, Tiefpass) und Schmitt-Trigger (Schalter mit einer Hysterese-Kurve) lassen sich mit dem OPV bauen.
- Schaltsymbol eines Operationsverstärkers
