Operationsverstärker
Der Operationsverstärker verstärkt die Eingangsdifferenzspannung U_in mit
U_in = U_n - U_p
um den Leerlaufverstärkungsfaktor V0. Dabei wird die Ausgangspannung U_out invertiert.
Die Ausgangsspannung kann daher bei einem idealen linearen Modell mit folgender Gleichung berechnet werden:
U_out = -V0 * U_in
Zusätzlich kann eine Offset-Spannung angegeben werden und die Ausgangsspannung wird durch die Versorgungsspannung und Stellgrenzen begrenzt.
Die positive Versorgungsspannung US_p und die negative Versorgungsspannung US_n werden in diesem vereinfachten Symbol im Eigenschaftendialog festgelegt.
Wird das nichtlineare Modell verwendet (Standardeinstellung in FluidSIM), so wird die oben angegebene Gleichung nur näherungsweise erfüllt. Die Ausgangsspannung nähert sich der Begrenzungsspannung ohne eine plötzliche Änderung der Steigung.
Die Eingänge sind mit einem relativ hohen Widerstand versehen und der Ausgang mit einem relativ niedrigen Widerstand.
Der Operationsverstärker ist in FluidSIM nicht im Detail als integrierte Schaltung modelliert. Der zeitliche Zusammenhang zwischen Ein- und Ausgangssignal wird über die Anstiegsgeschwindigkeit (slew rate) der Ausgangsspannung festgelegt.
Einstellbare Parameter
Bezeichnung | Bereich | Standardwert |
---|---|---|
Physikalisches Modell | Lineares Modell, Nichtlineares Modell | Nichtlineares Modell |
Leerlaufverstärkung | 1 ... 1e7 | 200000 |
Eingangswiderstand | 0.001 ... 1e3 MOhm | 6.3 |
Ausgangswiderstand | 1 ... 1000 Ohm | 10 |
Max. Spannung | -400 ... 400 V | 15 |
Min. Spannung | -400 ... 400 V | -15 |
Max. Stellgrenze | 1 ... 100 % | 92 |
Min. Stellgrenze | 1 ... 100 % | 83 |
Offsetspannung | -10 ... 10 V | 0 |
Anstiegsgeschwindigkeit | 0.01 ... 100000 V/us | 0.5 |