Schaltung
Wie in der Schaltung zu sehen besteht die zentrale Komponente aus einem Operationsverstärker. Die gewünschte Funktion ergibt sich durch die Äußere Beschaltung des OPV.
Beim Invertierten Verstärker wird hierzu der Ausgang mit dem Invertierenden Eingang, über einen Widerstand, verbunden.
Der Nicht-Invertierende Eingang wird mit Masse verbunden.
Zudem wird vor dem Invertierenden Eingang, vor der Rückkopplung, ein weiterer Widerstand geschaltet.
Erklärung
Der Operationsverstärker an sich verstärkt ein Signal maximal stark bis hin zur Betriebsspannung.
⇨ Komparator
Beim Invertierenden Verstärker wird diese extreme Verstärkung etwas gedämpft und kann so besser kontrolliert werden. Über die Widerstände lässt sich die Verstärkung einstellen.
Um die Schaltung zu verstehen, ist zunächst wichtig das in die beiden Eingänge (Invertierender Eingang „-“ und Nicht-Invertierender Eingang „+“) Kein Strom hineinfließt. Durch diese Gegebenheit ist der Strom I1 gleich groß wie I2.
In den Grundlagen des OPV ist bereits die virtuelle Masse bekannt.
⇨ Virtuelle Masse
Das Potential am Invertierenden Eingang ist also ebenfalls Masse. Dadurch ist die Spannung über den R2 gleich groß wie die Ausgangsspannung.