Aufgabe Vorschlag A - 2.4 - Operationsverstärkerschaltung… · Abitur Hessen Mechatronik LK 2022

2.4 Erklären Sie die Arbeitsweise der Schaltung bei abnehmender Helligkeit und die ergänzende Funktion des Kondensators am positiven Eingang des Operationsverstärkers.

Lösung: Wie unter 2.3 berechnet, ergibt sich in Abhängigkeit der Helligkeit ein Spannungswert am positiven Eingang des OP. Nimmt die Helligkeit ab, steigt der Widerstandswert des LDR. Der Strom durch R1 nimmt ab und damit auch die Spannung an R1. Da die Summe der Spannungen 12 V beträgt, steigt die Spannung an R3 und R4 an und somit die Spannung am positiven Eingang des OP. Mit dem Spannungsteiler am negativen Eingang des OP kann die Schaltschwelle eingestellt werden. Wird die Schaltschwelle überschritten, schaltet der OP am Ausgang auf seine maximale Spannung, der Transistor schaltet durch und die Beleuchtung wird eingeschaltet. Der Kondensator ist ein Energiespeicher und verhindert damit schnelle Spannungsschwankungen am positiven Eingang des OP. Steigt also kurzfristig die Beleuchtungsstärke über den eingestellten Schwellwert, z.B. durch Gegenverkehr, geht die Beleuchtung am Personal-Transporter nicht sofort wieder aus.