1 Asymmetrische OP-Verstärkung

Wie aus Grafik 6.3 ersichtlich, wird der Eingang des Operationsverstärkers im Bereich von 0...5 V verwendet, die Spannungsversorgung liegt im Bereich 0 bis +24 V. Typische OPs sind jedoch ausgelegt, um im Bereich der Mittelspannung $U_{m}$ betrieben zu werden - ein typisches Beispiel mit symmetrischer Spannungsversorgung könnte folgendermaßen aussehen:

$$U_{m}=\frac{U_{max}+U_{min}}{2}=\frac{12V+(-12V)}{2}=0V$$

Was wiederum umgelegt auf die aktuelle Versorgungssituation folgendes bedeuten würde:

$$U_{m}=\frac{U_{max}+U_{min}}{2}=\frac{24V+0V}{2}=12V$$

Wie wirkt sich dies nun auf die vorliegende Situation aus?

Figure 6.4: Orationsverstärker-Kennlinie vereinfacht

Der Verlauf einer typischen Kennlinie eines Operationsverstärkers erreicht in den beiden Endbereichen jeweils einen Sättigungsbereich, in dem keine lineare Verstärkung mehr stattfindet (Abb. 6.4). Im vorliegenden Konzept wird der OP im Eingangspannungsbereich von 0...5 V betrieben, wobei der negative Eingang direkt auf Masse liegt und am positiven Eingang die Ausgangsspannung des D/A-Wandlers anliegt, der OP wird somit nahe am unteren Sättigungsbereich betrieben. Die durch diesen Effekt entstehende Offsetspannung (siehe Abb. 6.5) wurde durch 2 Dioden in der Ausgangsleitung wiederum gegen 0 V verschoben (Abb. 6.3).