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by Manfred Strohrmann

(H.ErT.Z-Online)

Aufgabenstellung:

Betrachtet wird eine Verstärkerschaltung mit zwei Spannungsquellen.
Der Operationsverstärker soll als ideal angenommen werden.

  1. Ermitteln Sie die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers. Geben Sie diese als allgemeinen Ausdruck an.
  2. Berechnen Sie als Zahlenwert, wenn und beträgt.

Abbildung

Lösungsweg:

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a) Allgemeine Bestimmung der Ausgangsspannung

Da in der Schaltung mehrere Spannungsquellen vorhanden sind, wird das Superpositionsprinzip angewendet.

  • Im ersten Schritt wird die Spannungsquelle zu null gesetzt.
  • Damit stellt die Schaltung einen nicht invertierenden Verstärker dar.
  • Die Widerstände und sind parallel geschaltet. 

Abbildung

Damit ergibt sich die erste Teilausgangsspannung zu

  • Wird für die Berechnung der zweiten Teilspannung die Quelle gesetzt, verändert sich die Schaltung hin zu einem invertierenden Verstärker.
  • Da die Spannung ist, fließt durch kein Strom.

Abbildung

Die zweite Teilspannung ergibt sich durch:

Die Ausgangsspannung setzt sich aus der Addition beider Teilspannungen zusammen.

b) Berechnung der Ausgangsspannung

Zahlenwerte in die Gleichung eingesetzt führt zu dem Ergebnis

Lösung: