Aufgabe Verstärker

[Miriam M. (maxund)]

Hallo,

ich brauche Hilfe bei der folgenden AUfgabe, (es sind keine Hausaufgaben 
oder andere Aufgaben zur Abgabe, sondern Aufgaben zum Üben, aber  ohne 
Lösungsvorschläge oder sonstige Hilfestellungen).

Es ist ein sogenannter i/u Verstärker (OPV ist ideal), der einen 
Gleichstrom aus einer idealen Stromquelle von I=0 mA bis I=0,1mA auf 
eine entsprechende Ausgangsspannung von 0V bis -15V umsetzt.

a) Ich soll die Anordnung des OPVs mit der erforderlichen, dem 
Strombereich entsprechend dimensionierten Beschaltung skizzieren.

b)
Der Umsetzungsbereich der ANordnung soll nun um 3 Strombereiche von 1mA, 
10mA und 100mA Gleichstrom für unveränderte Beschaltung des OPVs 
erweitert werden. Skizze und Dimensionierung der zusätzlich 
erforderlichen Widerstände, wobei der kleinste Widerstand 100 ohm ist.

Im Anhang habe ich mal so einen i/u Verstärker, ich würde mich über 
Tipps,Hilfestellungen oder Ansätze sehr freuen.

Vielen Dank im voraus.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Miriam M. schrieb:
> Es ist ein sogenannter i/u Verstärker (OPV ist ideal), der einen
> Gleichstrom aus einer idealen Stromquelle von I=0 mA bis I=0,1mA auf
> eine entsprechende Ausgangsspannung von 0V bis -15V umsetzt.

Na ja, eigentlich ist es ein unvollständiger invertierender Verstärker 
(es fehlt der Widerstand zwischen Messeingang und invertierendem OpAmp 
Eingang)

Aber der Ansatz ist nicht so schwierig, ein Widerstand ist ein 
brauchbarer I zu U Wandler, und den Opamp schaltest du als 1-fach 
invertierenden Verstärker dahinter.
Der Messwiderstand (manche Leute nennen ihn Shunt) wäre im Originalfall 
R=U/I, also Werte eingesetzt R=15/0,0001 = 150k. An diesem Widerstand 
fallen also bei 0,1 mA Strom durch ihn 15 Volt ab. Die zusätzlichen 
Messbereiche berechnest du entsprechend.
Du könntest deinen OpAmp nun auch als 10-fach invertierenden Verstärker 
schalten, dann wäre für den originalen Messbereich R nur noch 15k, es 
fallen 1,5 Volt an ihm ab und  der OpAmp macht daraus dann die -15 Volt.
Hier mehr zu OpAmp Grundschaltungen:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen
http://de.wikipedia.org/wiki/Operationsverst%C3%A4rker
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210141.htm

[Michael L. (Gast)]

Hallo,

> a) Ich soll die Anordnung des OPVs mit der erforderlichen, dem
> Strombereich entsprechend dimensionierten Beschaltung skizzieren.
Der Strom fließt in Gänze über den Rückkopplungswiderstand. Da der OPV 
die Spannung am (-)Eingang zu null regelt, entspricht die 
Ausgangsspannung der Spannung über dem Rückkopplungswiderstand "von 
rechts nach links".
I=0,1mA, U=15V
R=U/I=15V/(0.1mA)=150k

> b)
> Der Umsetzungsbereich der ANordnung soll nun um 3 Strombereiche von 1mA,
> 10mA und 100mA Gleichstrom für unveränderte Beschaltung des OPVs
> erweitert werden. Skizze und Dimensionierung der zusätzlich
> erforderlichen Widerstände, wobei der kleinste Widerstand 100 ohm ist.
Statt (oder zusätzlich zum) 150k-Widerstandes nimmst Du andere 
Widerstände, die Du ggf. mit einem Schalter schalten kannst (z. B 
parallel).

Gruß,
  Michael

[Miriam M. (maxund)]

Vielen vielen Dank für eure Antwort.