Bis zu welcher Frequenz kann der LM358 betrieben werden?

Question

Bis zu welcher Frequenz kann der LM358 betrieben werden?

Antwort

Verwandte Fragen

Wie lässt sich die Funktion I=√(R/I) mit Operationsverstärker realisieren?

Wie hoch ist die Mindestversorgungsspannung des TL072?

Mit welcher maximalen Frequenz kann man die CD40xx-Serie takten?

Accepted Answer

Der LM358 ist ein weit verbreiteter Operationsverstärker, der sich besonders für Anwendungen mit niedrigen bis mittleren Frequenzen eignet. Die nutzbare Frequenz hängt stark von der gewünschten Verstärkung ab, da der LM358 eine sogenannte **Gain-Bandwidth-Product** (GBW) von etwa **1 MHz** hat. Das bedeutet: - **Bei einer Verstärkung (Gain) von 1** (also als Impedanzwandler oder Buffer) kann der LM358 Signale bis etwa **1 MHz** verarbeiten. - **Bei einer Verstärkung von 10** ist die Bandbreite auf etwa **100 kHz** begrenzt. - **Bei einer Verstärkung von 100** liegt die Bandbreite nur noch bei etwa **10 kHz**. Für Anwendungen, bei denen eine saubere Verstärkung ohne nennenswerte Verzerrungen oder Phasenverschiebungen gefordert ist, empfiehlt es sich, den LM358 **bei maximal einigen 10 kHz** einzusetzen. Für einfache Signalverfolgung oder als Buffer sind auch Frequenzen bis etwa **100–200 kHz** noch möglich, darüber hinaus nimmt die Verstärkung und Signalqualität jedoch deutlich ab. **Fazit:** Der LM358 ist für Frequenzen bis etwa **100 kHz** (bei moderater Verstärkung) gut geeignet. Für höhere Frequenzen solltest du einen schnelleren Operationsverstärker wählen. **Datenblatt zum Nachlesen:** [Texas Instruments LM358 Datenblatt (PDF)](https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm358.pdf)

Accepted Answer

Die Gleichung \( I = \sqrt{\frac{R}{I}} \) lässt sich umstellen zu einer Form, die mit Operationsverstärkern (Op-Amps) realisierbar ist. Zunächst die Umformung: 1. Beide Seiten mit \(... [mehr]

Accepted Answer

Die Gleichung \( I = \sqrt{\frac{R}{I}} \) lässt sich umstellen zu einer Form, die mit Operationsverstärkern (Op-Amps) realisierbar ist. Zunächst die Umformung: 1. Beide Seiten mit \( I \) multiplizieren: \[ I^2 = R \] \[ I = \sqrt{R} \] Das bedeutet, die Gleichung ist nur dann erfüllt, wenn \( I = \sqrt{R} \). Falls du aber tatsächlich eine Schaltung suchst, die eine Wurzelbildung oder Division mit Op-Amps realisiert, gibt es dafür spezielle Schaltungen: **1. Wurzelbildner (Square-Rooter) mit Op-Amps:** - Mit Hilfe von Operationsverstärkern und Bauelementen wie Dioden oder Transistoren (wegen ihrer exponentiellen Kennlinie) kann eine Wurzelbildung realisiert werden. - Ein Beispiel ist der sogenannte "Log-Antilog-OpAmp", der die Eigenschaften von Transistoren nutzt, um mathematische Operationen wie Multiplikation, Division, Potenzieren und Wurzelziehen zu ermöglichen. **2. Division mit Op-Amps:** - Auch Division kann mit Log-Antilog-Schaltungen realisiert werden. **Beispiel für eine Wurzel-Schaltung:** - Siehe z.B. [Analog Devices: Square Root Circuit Using Op Amps](https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/square-root-circuit-using-op-amps.html) - Oder [Texas Instruments: Precision Analog Building Blocks](https://www.ti.com/lit/an/sboa092a/sboa092a.pdf), Kapitel "Square Rooter". **Prinzip:** - Ein Strom \( I \) wird durch einen Transistor geleitet, dessen Basis-Emitter-Spannung in einen Logarithmus umgewandelt wird (Log-OpAmp). - Ein zweiter OpAmp erzeugt die Antilogarithmus-Funktion. - Durch geeignete Verschaltung kann so eine Wurzelbildung realisiert werden. **Fazit:** Die Funktion \( I = \sqrt{R/I} \) ist mathematisch nur für \( I = \sqrt{R} \) lösbar. Eine Wurzel- oder Divisionsfunktion kann mit Op-Amps und Transistoren (Log-Antilog-Schaltung) realisiert werden. Für konkrete Schaltungen siehe die oben verlinkten Ressourcen.

Accepted Answer

Die Mindestversorgungsspannung für den TL072 Operationsverstärker beträgt ±3 Volt (also insgesamt 6 Volt zwischen V+ und V−). Das bedeutet, der TL072 kann mit einer symmetr... [mehr]

Accepted Answer

Die Mindestversorgungsspannung für den TL072 Operationsverstärker beträgt ±3 Volt (also insgesamt 6 Volt zwischen V+ und V−). Das bedeutet, der TL072 kann mit einer symmetrischen Versorgung von mindestens ±3 V oder einer asymmetrischen Versorgung von mindestens 6 V betrieben werden. Quelle: [Datenblatt Texas Instruments TL072](https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl072.pdf), Abschnitt "Recommended Operating Conditions".

Accepted Answer

Die maximale Taktfrequenz (Clock Frequency) der CD40xx-Serie (CMOS-Logik-ICs, z. B. CD4011, CD4020, CD4040 usw.) hängt von mehreren Faktoren ab, insbesondere von der Versorgungsspannung (V<sub... [mehr]

Accepted Answer

Die maximale Taktfrequenz (Clock Frequency) der CD40xx-Serie (CMOS-Logik-ICs, z. B. CD4011, CD4020, CD4040 usw.) hängt von mehreren Faktoren ab, insbesondere von der Versorgungsspannung (V<sub>DD</sub>), der Temperatur und dem spezifischen Baustein. **Typische Werte:** - **Bei 5 V Versorgungsspannung:** ca. 1–2 MHz - **Bei 10 V Versorgungsspannung:** ca. 4–5 MHz - **Bei 15 V Versorgungsspannung:** ca. 6–12 MHz **Beispiel:** Für den CD4011 (NAND-Gatter) gibt das Datenblatt bei 15 V eine maximale Taktfrequenz von etwa 12 MHz an. Bei 5 V sind es nur etwa 1–2 MHz. **Wichtige Hinweise:** - Die Werte können je nach Hersteller und Bauteil leicht variieren. - Die tatsächliche maximale Frequenz hängt auch von der Last (Kapazität, Widerstand) am Ausgang ab. - Für genaue Angaben immer das **Datenblatt des jeweiligen Bausteins** konsultieren, z. B. [Texas Instruments CD4011B Datenblatt](https://www.ti.com/lit/ds/symlink/cd4011b.pdf). **Zusammenfassung:** Die CD40xx-Serie ist für niedrige bis mittlere Frequenzen ausgelegt. Typisch sind **1–12 MHz**, abhängig von der Versorgungsspannung und dem konkreten IC. Für höhere Frequenzen sind schnellere Logikfamilien wie 74HCxx oder 74ACxx besser geeignet.