Home / Elektronik / Impedanzwandler

Impedanzwandler

Impedanzwandler-Schaltplan

Der Impedanzwandler ist die einfachste Schaltung die man mit einem Operationsverstärker aufbauen kann. Wie man auf dem Schaltplan sehen kann, ist der Ausgang des Operationsverstärkers auf den invertierenden Eingang geschaltet. Das zurückführen eines Teils des Ausgangs auf den invertierenden Eingang nennt man Gegenkoppeln und bestimmt das Verhalten des OPVs. Beim Impedanzwandler wird die gesamte Spannung des Ausganges gegengekoppelt und die Verstärkung beträgt 1. Wir schauen uns in diesem Artikel einmal an, was uns eine Verstärkung Um den Faktor 1 bringt und wieso die Verstärkung gerade 1 ist.

Herleitung der Verstärkung:

Allgemein gilt für einen OPV die folgende Gleichung.

U_{Ausgang} = (U_{+} - U_{-} ) \cdot G_{gv}

Wenn wir jetzt die Spannung am invertierenden Eingang mit der Ausgangsspannung gleichsetzen

U_{-} = U_{Ausgang}

und in die erste Gleichung wieder einsetzten, bekommen wir

U_{Ausgang} = (U_{+} - U_{Ausgang} ) \cdot G_{gv}

Was sich umstellen lässt als

U_{Ausgang}=U_{+}\cdot\frac{G_{gv}}{1+G_{gv}}

Der hintere Term \frac{G_{gv}}{1+G_{gv}} ist gerade eben für große Geradeausverstärkungen fast 1 und die Ausgangsspannung des OPVs ist quasi gleich der Spannung am nichtinvertierenden Eingang.

Was bringt uns eine Verstärkung von 1?

Nun, wir verstärken in diesem Fall nur die Spannung, vom Strom haben wir noch überhaupt nicht geredet. In die Eingänge des OPVs fließen keine Ströme, sie sind sehr hochohmig. Viele Typen habe Eingangswiderstände im Gigaohmbereich. Der Ausgang ist aber einen relativ geringen Widerstand, es kann also einiges an Strom aus ihm heraus fließen. Das eignet sich natürlich besonders gut um besonders schwache Signale zu puffern, bevor man sie an andere Teile der Schaltung weiter leitetet.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

x

Check Also

An Arduino Unu with the word Assembler superimposed

Arduino Assembler: Einführung

Dieser Beitrag ist Teil 1 von 3 der Serie: Arduino AssemblerArduino AssemblerArduino Assembler: EinführungArduino Assembler: ...