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June 29, 2024, 7:02 am
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Differenzverstärker Mit Offset 2020

Lassen Sie die Masche mit der Quelle U 1 über U R2 laufen. Betrachten wir erneut eine Sensorspannung mit einem Offset. Der Differenzverstärker eignet sich hervorragend, um den Offset zu eliminieren. Wir verwenden wieder eine Verschiebespannung, die wir entweder für U 1 oder U 2 einsetzen. Einmal wirkt sie positiv und einmal negativ auf das Sensorsignal. Die Verstärkung des Differenzverstärkers ist positiv. Die des Summierverstärkers ist negativ. Beim Differenzverstärker wird deshalb das Signal durch die Operation U 2 -U 1 vollständig in den positiven Spannungsbereich verschoben, so dass die untere Grenze bei 0V liegt. Differenzverstärker mit offset 1. Anschließend wird mit einer positiven Verstärkung multipliziert. Betrachten wir wieder das Beispiel des PT100 an der Stromquelle. Der Sensor entspricht der Quelle U 2. Die Verschiebespannung der Quelle U 1. So können wir mit einer positiven Verschiebespannung arbeiten, die von der Sensorspannung subtrahiert wird. Der Vorteil der Lösung mit dem Differenzverstärker liegt darin, dass keine negative Verschiebespannung benötigt wird, die in der Praxis schwierig bereitzustellen ist.

In ihren Grundschaltungen sind die Verstärkungsfaktoren beider Schaltungen um 1 verschieden. Das Ausgangssignal hat nur dann die mathematisch korrekte Differenz, wenn die Eingangsspannung am E+ Eingang mit einem passend dimensionierten Spannungsteiler verkleinert wird. Die folgende Schaltung ist ein so dimensionierter Differenzverstärker, mit dem am Ausgang das mathematisch richtige Ergebnis einer Subtraktion erhalten wird. In der einfachsten Variante sind alle vier Widerstandswerte gleich. Die Eingangsspannung U e2 wird durch den Spannungsteiler R 3 und R 4 geteilt und bildet mit U E+ die Steuerspannung am nicht invertierenden OPV-Eingang. Ist die Eingangsspannung U e1 = 0 V, dann liegt der Widerstand R 1 an Masse. Für die Ausgangsspannung U aP gilt die Gl. (1). Entsprechend kann mit U e2 = 0 V, oder R 3 an Masse für den invertierenden OPV die Verstärkerformel aufgestellt werden. Für die Ausgangsspannung U aN gilt die Gl. (2). Operationsverstärker - Addierer/Subtrahierer - Op Amp - OPV - Oszilloskop - Unterricht - Lernmaterial - Mikrocontroller - Physik - MINT. Für beliebige Eingangsspannungen ist die Ausgangsspannung U a die Summe der beiden Teilspannungen U a = U aP + U aN.

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