Vragen voor week 49, inclusief uitwerkingen




3.31
In de getekende schakeling kiezen we R1 = 10 k en R2 = 1 k De spanningsversterking is dan

A
1 x

B
2 x

C
10 x

D
11 x

Als we op de ingang bij voorbeeld 1 V zetten staat die ook op de + ingang van opamp. Door de tegenkoppeling via R1 en R2 regelt de opamp de uitgangsspanning zo dat de spanning op de – ingang gelijk wordt aan die op de + ingang , hier dus 1 V. Op punt A (zie figuur links) is de spanning dan dus 1 V. Door R2 loopt dan een stroom van Diezelfde stroom loopt ook door R1 (de ingangen van de opamp zijn hoogohmig en trekken dus verwaarloosbaar weinig stroom). Over R1 staat dan dus een spanning van
 U = I .R = 1 mA . 10 k = 10 V. De spanning op A is 1 V en die op de uitgang is dus nog 10 V hoger, dus 11 V. De uitgangsspanning is dus 11 x zo groot als de ingangsspanning. De versterking is dus 11 x. Antwoord D is dus goed. Voor dit type schakeling is de spanningsversterking gelijk aan (mits de open-lus versterking van de opamp groot genoeg is)

3.32
In de schakeling van vraag 3.31 is de ingangsimpedantie

A
circa 0,9 k

B
circa 1 k

C
circa 10 k

D
geen van deze antwoorden is juist

De ingang van de schakeling is alleen verbonden met de + ingang van de opamp. De ingangen van opamps zijn hoogohmig en dus veel hoger dan de waardes die bij de antwoorden A., B en C staan. Antwoord D is dus juist.

3.33
Met de schakeling van vraag 3.31 wil ik een spanningsversterking van 5 x maken. Als we voor R1 een weerstand van
 100 k nemen, welke waarde moet ik dan voor R2 nemen

A
20 k

B
25 k

C
400 k

D
500 k

Zie ook de uitleg bij vraag 3.31 Als we 1 V op de ingang zetten moet er dus 5 V op de uitgang komen. en 1 V op punt A, dus 4 V over R1 .Er loopt dan een stroom door R1 van Dezelfde stroom loopt ook door R2
Antwoord B is dus juist. Met is dit ook uit te rekenen

3.34
In de getekende schakeling kiezen we R1 = 10 k en R2 = 1 k De spanningsversterking is dan

A
1 x

B
2 x

C
10 x

D
11 x

Ook bij deze manier van tegenkoppeling gaat de opamp het verschil tussen de ingangsspannngen wegregelen. De spanning op de – ingang wordt daardoor gelijk aan die op de + ingang, hier dus 0 V. Als we op de ingang 1 V staat er over R2 dus 1V en loopt er een stroom door R2 van Deze stroom loopt verder door R1 (zie de rode pijlen in de figuur) , want de ingang van de opamp trekt verwaarloosbaar weinig stroom. Voor de spanning over R1 geldt U = I .R = 1 mA . 10 k = 10 V. De stroom loopt van plus naar min dus rechterkant van R1 is 10 V lager dan de 0 V die op de linkerkant staat. De uitgang heeft dus een spanning van -10 V. De uitgangsspanning is hier dus 10 x zo groot als de ingangsspanning, de spanningsversterking is dus 10 x. Daar een positieve spanning aan de uitgang een negatieve spanning levert is er ook nog sprake van 1800 fasedraaiing

3.35
In de schakeling van vraag 3.34 is de ingangsimpedantie

A
circa 0,9 k

B
circa 1 k

C
circa 10 k

D
geen van deze antwoorden is juist

Zie ook de uitleg bij vraag 3.34 : als we 1 V op de ingang zetten loopt er een stroom van 1 mA door de ingang van de schakeling. Dus Dit is ook te zien als je bedenkt dat de – ingang van de opamp op 0V staat en dus a.h.w. geaard is (virtuele aarde). Tussen de ingang van de schakeling en die virtuele aarde zit R1 van 1 kΩ. Antwoord B is goed.

3.36
Met de schakeling van vraag 3.34 wil ik een spanningsversterking van 5 x maken. Als we voor R1 een weerstand van
100 k nemen, welke waarde moet ik dan voor R2 nemen ?

A
20 k

B
25 k

C
400 k

D
500 k

Zie ook de uitleg bij vraag 3.34. Bij dezelfde stroom door R1 en R2 moet over R2 5 maal zoveel spanning staan als over R1. dus R2 is 5 maal zo groot als R1. De waarde van R1 is dus Antwoord A is het goede antwoord.

3.37
De schakeling van vraag 3.31 geeft een fasedraaiing van …….. graden en die van vraag 3.34 geeft een fasedraaiing van …….. graden. Ingevuld moet worden:

A
0; 0

B
0; 180

C
180; 0

D
180; 180

Bij de schakeling van vraag 3.31 geeft een positieve spanning aan de ingang ook een positieve spanning aan de uitgang, geen fasedraaiing dus. Bij de schakeling van vraag 3.34 geeft een positieve spanning aan de ingang een negatieve spanning aan de uitgang: de fasedraaiing is daar 180 graden. Antwoord B is goed.

Terug naar homepage