Das eBook Angewandte Mikroelektronik wurde von Hans Lohninger zur Unterstützung verschiedener Lehrveranstaltungen geschrieben. Weitere Informationen finden sie hier.


Integrator

Verwendet man anstatt des Rückkopplungswiderstandes Rf einen Kondensator C, so bekommt man einen Integrierer). Dies kann man so erklären: Der Knotenpunkt von Kondensator, Rin und dem (-)Eingang des Operationsverstärkers liegt wieder auf demselben Potential wie der (+)Eingang, also auf Masse. Legt man nun eine Spannung Uin an den Widerstand Rin, so fließt durch ihn ein Strom I = Uin/Rin, der den Kondensator proportional der Zeit auflädt; die Ausgangsspannung steigt also linear an, was dem Integral von Uin = konstant entspricht.

Ein real existierender Integrator benötigt zum korrekten Funktionieren jedoch noch eine Möglichkeit, diesen zu initialisieren. Da jede Eingangsspannung ungleich null ein steigendes (oder fallendes) Ausgangssignal erzeugt, würde der Integrator schon nach kurzer Zeit unbrauchbar, da die Ausgangsspannung gegen eine der Versorgungsspannungen laufen würde und dort fixiert ist. Um einen funktionsfähigen Integrator aufzubauen, verwendet man einen Schalter mit Doppelkontakten, mit dem der Kondensator entladen, und der Ausgang des Integrators auf null gebracht werden kann. Öffnet man diesen Schalter, so beginnt die Integrationsperiode, schließt man ihn, so wird der Operationsverstärker als Spannungsfolger betrieben und die Ausgangsspannung wird gleich null.

Integrierer

Eine häufig auftretende Fehlerquelle beim Aufbau von Integratoren ist der Eingangsoffsetstrom (Bias-Strom) des Operationsverstärkers. Dieser Strom wird natürlich mitintegriert und erzeugt einen Fehler im Integrationsergebnis. Um den Bias-Strom des Operationsverstärkers gering zu halten, sollte man erstens einen Operationsverstärker mit niedrigem Eingangsoffsetstrom auswählen und zweitens für die Widerstände R1 und R2 die gleichen Werte verwenden.


Last Update: 2008-05-31