Operationsverstärker

Differenzierer (Differenzier-Inverter)
(c) Friedrich Sick
op-11
zum aktiven Tiefpass zum aktiven Hochpass
  • Differenzierer
    Ein Differenzierer bildet die augenblickliche Änderungsgeschwindigkeit seines Eingangssignales Ue an seinem Ausgang als Spannungswert Ua ab. Er bildet also die 1. Ableitung der Funktion seines Eingangssignals. Die Einheit des Ausgangssignals ist damit eigentlich [V/s]. Ein linearer Anstieg des Eingangssignals führt z.B. zu einer konstanten Ausgangssp´g. (siehe Oszillogramm!) und konstante Eingangssignale bewirken kein Ausgangssignal!
  • Funktionsbeschreibung
    Im verzerrungsfreien Aussteuerbereich des OP liegt der invertierende Eingang virtuell auf Masse und wegen des hohen Innenwiderstandes fließt kein Zweigstrom in den Verstärker.
    Steigt z.B. die Eingansspannung Ue, so wird der Eingangskondensator Ce über den Rückkopplungswiderstand Rk weiter aufgeladen. Da der invertierende Eingang des OP virtuell auf Masse liegt, muss der OP seine Ausgangssp´g. Ua soweit absenken, dass sie der Spannung entspricht, die der kapazitive Verschiebestrom im Rückkoppelwiderstand Rk bewirkt. Konstante Eingangssp´g. führt damit zu keinem Ausgangssignal!
  • Die Höhe des Ausgangssignals ist ...
    • proportional zur Änderungsgeschwindigkeit der Eingangssp´g. due/dt
    • proportional zur Kapazität Ce des Eingangskondensators
    • proportional zum Wert des Rückkoppelwiderstandes Rk
  • Schaltskizze

  • Formeln / Zusammenhänge
  • Demo-Schaltung