Anwendungen des OPs
von Günter Spanner

In dieser Einführung in die OP-Technik sollen nun ein paar Anwendungen vorgestellt werden:
1) „Hello World": der LED-Doppelblinker
2) Lautstarke Sirene (im folgenden Beitrag)
3) Der Klassiker: Die Bleistiftstrichorgel (im folgende Beitrag)
Hierbei handelt es sich um einfache Schaltungen, die leicht auf einem Experimentierboard aufgebaut werden können. Neben dem Board selbst benötigt man folgende Bauteile:
1x Operationsvertärker LM 741
1x Verstärker-IC LM 386
1x Kondensator 100 nF
1x Kondensator 10 nF
1x Elko 100 µF
1x Satz Widerstände, z. B.
2 x 470 Ohm
2 x 1 kOhm
2 x 10 kOhm
2 x 100 kOhm
2 x 1 MOhm
1x LED rot
1x Lautsprecher (z. B. 8 Ohm 250 mW)
2x 9 V Blockbatterie mit Batterieclips
1 „Hello World": der LED Doppelblinker
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Wenn man beginnt, eine neue Programmiersprache zu lernen, so besteht das erste Programm oftmals darin, die einfache Begrüßung „Hello World" auf dem Bildschirm anzuzeigen. Dieses Einstiegsprogramm hat in der OP-Technik sein Analogon im LED-Blinker. Diese sehr einfache Schaltung erlaubt es, die Grundfunktionen des OPs kennen zu lernen. Außerdem kann sie zum einfachen Test von einzelnen OPs dienen, falls einmal Zweifel an deren Funktionsfähigkeit bestehen sollten. Hier nun die Schaltung, einmal als normales Schaltbild und einmal in sogenannter aufbauähnlicher Darstellung.



Wir sollten zunächst die einzelnen Bauelemente im Aufbaubild und in den Schaltbildern identifizieren. Dann dürfte der Aufbau keine Probleme bereiten. Zu beachten ist natürlich, dass der Operationsverstärker neben den Ein- und Ausgängen auch noch über zwei Spannungsversorgungspins verfügt (beim 741 ist Pin 4 mit der negativen und Pin 7 mit der positiven Versorgungsspannung zu verbinden). Da diese Versorgungsspannungen immer vorhanden sind, werden sie meist in den Funktionsschaltbildern als selbstverständlich weggelassen. Insbesondere wenn sich mehrere OPs in einem Gehäuse befinden wird die Spannungsversorgung nur an einem OP gezeichnet. Eine weitere Besonderheit im Schaltbild ist das Massesymbol (der dicke horizontale Strich am Ende mancher Leitungen). Alle diese Leitungen müssen mit dem 0V-Mittelabgriff (="Masse") der Versorgungsspannung verbunden werden, im Aufbauphoto also mit der unteren mit „+" bezeichneten Spannungsschiene der Aufbauplatte.
Wenn die Schaltung fertig aufgebaut ist, überprüfen wir noch einmal alles auf das sorgfältigste und erst wenn wir ganz sicher sind, dass insbesondere die Polung der OP-Versorgungsspannungen korrekt ist, setzen wir die Batterien in die Clips ein. Wenn die Schaltung richtig aufgebaut ist und die Batterien noch ausreichend frisch sind, sollte die LED in rascher Folge blinken.
Wenn dies nicht der Fall ist, Batterien sofort abklemmen und den Fehler suchen!
Falls die LED ordnungsgemäß blinkt, so können wir davon ausgehen, dass unser OP einwandfrei funktioniert. Die Schaltung ist daher ein guter Testaufbau für „verdächtige" Operationsverstärker-Exemplare.
Das aufbauähnliche Schaltbild wird bei späteren Versuchen nicht mehr verwendet, es soll hier nur den ersten Einstieg erleichtern. In der Elektronikentwicklung werden auch immer nur die sogenannten funktionellen Schaltbilder verwendet und es ist daher wichtig, sich von Anfang an die Umsetzung von Schaltbild zu Aufbaubild zu gewöhnen.
Literatur: Lernpaket Elektronik mit ICs

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