Elektronisch messen, steuern, regeln Operationen-Verstärker 2 Schaltungen verstehen Komplexe Anwendungen 28.11.01
4-Quadranten Photodiode als Sensor im Kraftmikroskop 28.11.01
28.11.01
Sensoren und Vorverstärker beim Kraftmikroskop 28.11.01
Ohmmeter mit linearer statt reziproker Skala 28.11.01
Stromquelle mit nicht geerdeter Last I=U1/R1 (Wegen virtueller Erde und hochohmigem Ops-Eingang.) 28.11.01
Stromquelle mit geerdeter Last 28.11.01
Brücken-Verstärker Differenzen-Verstärker 28.11.01
Integrator 28.11.01
Differenzierer 28.11.01
Kennnlinie der Diode In Durchlassrichtung gilt I >> IS IS: Sperrstrom (stark temperaturabhängig) UT: Temperaturspannung m: Korrekturfaktor 1 < m < 2 In Durchlassrichtung gilt I >> IS 28.11.01
Kennnlinie des Transistors C E B ICS : Kollektor-Sperrstrom stark temperaturabhängig UBE: Basis-Emitter-Spannung 28.11.01
Logarithmierer Mit gegengekoppelter Diode Mit gegengekoppeltem Transistor 28.11.01
Das Problem der logischen Eins Das Produkt R1IS definiert die mathematische Eins zur Basis e. Damit kann man „rechnen“. 28.11.01
Temperatur kompensierender Logarithmierer Mit der temperaturab-hängigkeit von UT kann man leben, nicht aber mit derjenigen von IS. Masche: UBE2-UBE1=Ua Ohm: IC1= UE / R1 Ohm: IC2= Uref / R2 Aus Kennlinien: 28.11.01
Damit unabhängig von ICS: Logische Eins: U = URef R1 / R2 28.11.01
e-Funktion Äquivalent wie der Logarithmierer: 28.11.01
Multiplizierer für positive Zahlen aus „Einzelteilen“ Mit 4 Operationenverstärkern und 4 Transistoren temperaturkompensiert und unabhängig von UT realisierbar. 28.11.01
Steilheits-Multiplizierer 28.11.01
Negative Impedance Converter (NIC) UP = UN Ua-UN=INRN Ua-UP=-IPRP Damit: INRN=-IPRP NIC falls RN = RP 28.11.01
Stabilität des NIC Negative Rückkopplung muss stärker sein als die Positive. R1 < R2 ! (Stabilitätsbedingung) 28.11.01
Beispiel: Anwendung des NIC Induktivität ohne Ohmschen Widerstand ! Z=-RL+iwL+RL=iwL RL NIC 28.11.01
Gyrator U1, I1 U2, I2 Ermöglicht die Erzeugung grosser RG NIC NIC RG Ermöglicht die Erzeugung grosser verlustfreier Induktivitäten aus grossen Kapazitäten. 28.11.01