Einen Differenzverstärker, welcher mit einem Operationsverstärker realisiert wurde, kann man als eine Kombination von einem invertierenden und einem nichtinvertierenden Verstärker betrachten.
Differenzverstärker mit einem Operationsverstärker
Er bildet die Differenz aus den zwei angelegten Eingangsspannungen, die zusätzlich noch mit jeweils einem bestimmten Faktor verstärkt werden können. Die Formel lautet:
Uaus = (Uein2 • V2) – (Uein1 • V1)
1. V1 berechnen (Eingang Uein1): Die Verstärkung V1 berechnet sich exakt wie bei einem invertierenden Verstärker:
V1 = R2 / R1
2. V2 berechnen (Eingang Uein2): Die Verstärkung V2 berechnet sich wie folgt:
Um diese Formel besser verstehen zu können, stellen wir uns den Eingang Uein1 mit der Masse verbunden vor. Wir erhalten dann einen nichtinvertierenden Verstärker, dem eingangsseitig ein Spannungsteiler aus R3 und R4 vorgeschaltet wurde.
Durch den Spannungsteiler verringert sich die Eingangsspannung um den Faktor R4 / (R3 + R4). Ohne Spannungsteiler wäre die Verstärkung wie bei einem „normalen“ nichtinvertierenden Verstärker.
Einfach gesagt: Die Verstärkung V2 ist wie bei einem nichtinvertierenden Verstärker, dem ein Spannungsteiler (R3 u. R4) vorgeschaltet wurde.
Aufgabe:
Lösung:
