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Grundlagen |
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| Die Verstärkung sehr kleiner Gleichspannungen
mit Transistoren ist nicht ganz einfach, weil ein üblicher Silizium-Transistor
eine Eingangsspannung von mindestens 0,5 V benötigt, um überhaupt
zu verstärken. Man verwendet daher Differenzverstärker mit zwei
Transistoren, bei denen nicht die absolute Eingangsspannung, sondern die
Differenzspannung zwischen zwei Eingängen verstärkt wird. Bei
gleichen Eingangsspannungen (Differenz = 0) sollen auch die Ausgangsspannungen
gleich sein. Differenzverstärker als HF-Oszillator |
Prinzip des Differenzverstärkers
| Der einfache Differenzverstärker kann z.B. als Messverstärker eingesetzt werden. Der durch den gemeinsamen Emitterwiderstand fließende Strom verteilt sich auf beide Transistoren. Bei gleicher Eingangsspannung und absolut gleichen Daten der Transistoren ergeben sich gleiche Kollektorströme und damit auch gleiche Kollektorspannungen. In der Praxis sind Transistoren nie ganz gleich. Man verwendet daher z.B. einen Trimmer zum Abgleich des Nullpunkts. |
Verstärkung der Spannung eines Thermoelements
| Der gezeigte praktische Aufbau bildet einen Differenzverstärker
mit einem Messbereich von ca. 1 mV. Damit lassen sich z.B. die extrem kleinen
Eingangsspannungen eines Thermoelements auswerten. Ein einfaches Themoelement
lässt sich leicht selbst aufbauen. Zwei dünne Drähte aus
verschiedenen Metallen (z.B. Kupfer und Konstantan) werden an einer Seite
verlötet. Erwärmt man die Lötstelle, dann entsteht eine
kleine Spannung, die proportional zur Temperaturdifferenz zwischen Lötstelle
und Drahtende ist.
Die weiter unten behandelten Operationsverstärker sind extrem verfeinerte Differenzverstärker mit nur einem Ausgang. Mit ihnen kann man Eingangspannungen im Mikrovoltbereich verstärken. YouTube-Kurzvortrag: Differenzverstärker |
