Nichtinvertierender Verstärker

Nichtinvertierender Verstärker
Der nichtinvertierende Verstärker ist eine Grundschaltung eines Operationsverstärker. Der Operationsverstärker wird dabei mit Reihen-Spannungs-Gegenkopplung betrieben. Im Gegensatz zum invertierenden Verstärker ist beim nichtinvertierenden Verstärker das Eingangssignal zum Ausgangssignal phasengleich.
Beim nichtinvertierenden Verstärker wird der nichtinvertierende Eingang (+) mit dem Eingangssignal beschaltet und der Ausgang auf den invertierenden Eingang (-) rückgekoppelt (Gegenkopplung). Bei der Gegenkopplung wirkt die Ausgangsspannungsänderung der Eingangsspannungsänderung entgegen. Die Spannung U_PN ist deshalb sehr klein.

Verstärkungsfaktor v_u

Ohne zusätzliche Maßnahmen ist die Spannungsverstärkung V_U größer oder gleich 1!
Formel zur Berechnung des Verstärkungsfaktor

Eingangswiderstand r_e

Formel zur Berechnung des Eingangswiderstand
Der Eingangswiderstand r_e des nichtinvertierenden Verstärkers ist sehr hochohmig (10 MΩ....). Nahezu unendlich.

Ausgangswiderstand r_a

Der Ausgangswiderstand r_a des nichtinvertierenden Verstärkers ist sehr niederohmig. Die Schaltung wirkt wie eine Spannungsquelle.

Anwendungen

Der nichtinvertierende Verstärker wird für Anwendungen genutzt, die einen sehr großen Eingangswiderstand und sehr kleinen Ausgangswiderstand brauchen. Die Schaltung eignet sich deshalb als Impedanzwandler, Wechselspannungsverstärker und als hochohmiger Spannungsmesser für kleine Gleichspannungen. Wegen des geringen Ausgangswiderstands eignet sie sich auch als Gleichspannungsquelle.

Anwendung als Impedanzwandler

Koppelt man die ganze Ausgangsspannung auf den Eingang zurück (R₂ = 0 Ω, R₁ = unendlich), dann arbeitet die Schaltung mit V_U = 1 als Impedanzwandler (Widerstandswandler).
Der Eingangswiderstand ist nahezu unendlich. Und der Ausgangswiderstand ist ungefähr 0.

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