Операционные усилители. Часть 2

[Allexberg]

Помогите пожалуйста разобраться с Т-образной схемой Операционного усилителя. По каким путям течёт ток, и как получили коэффициент усиления?

http://radiokot.ru/start/analog/basics/18/I-VT.gif вот она эта схема.

[Барсик]

viewtopic.php?p=408191#p408191

[kolshik]

http://www.radiokot.ru/start/analog/basics/18/
Народ. Если я схему Баттерворта ФНЧ и ФВЧ подключу от однополярного источника питания, как это скажется на его работе?
Какие номиналы резисторов использовать для искусственной средней точки?

[Соник]

Попробуй 10 кОм на один из входов. Телепаты рекомендуют

[sstvov]

Какие номиналы резисторов использовать для искусственной средней точки?

Одинаковые.
Кто такой Баттерворт
Ах да, нашел, это тот самый гражданин который изобрел много чего математического, в том числе функции полиномиального вида, которыми впоследствии физики описали АЧХ и прочие физические проявления природы.
Осталось узнать что такое функции полиномиального вида

[Mirina]

А можно поподробней, как всё-таки получается такое напряжение на выходе. По ссылке прошла, информацию не обнаружила. Картинки не открываются.
Как всё же течёт ток???

[rustot]

это неполная схема, не хватает R на входе, без него обратная связь не играет никакой роли, поскольку шунтируется входным сигналом

выберем положительными направления токов через все резисторы слева-направо и сверху-вниз

если добавить Rвх, то втекает ток I1=Uвх/Rвх, не заворачивая на операционник течет через R1 и создает на втором его конце потенциал U1=-I1*R1, значит через R3 течет ток I2=-U1/R3 и по закону кирхгофа через R2 течет ток I3=I1+I2 и значит

Uвых=U1-I3*R2 = -I1*R1 - (I1+I2)*R2 = - I1*(R1+R2+R1*R2/R3) = - Uвх * (R1+R2+R1*R2/R3)/Rвх

при бесконечном R3 получается классика Uвых = - Uвх * (R1+R2)/Rвх.

наличие R3 в знаменателе позволяет использовать по сравнению с классикой небольшие сопротивления (а значит с меньшими тепловыми шумами) для большого коэффициента усиления при заданном большом Rвх

[Mirina]

Согласно этому radiokot.ru/start/analog/basics/18/ нам задан входной ток Iвх. Вводить дополнительное сопротивление не нужно.
Напряжение на выходе составит:
Uвых=-Iвх*R1(1+R2/R3) = -Iвх*R1 - Iвх*R1*R2/R3

У Вас получается: Uвых= -Iвх*R1 - (Iвх + Iвх*R1/R3)R2
Т.е. появляется дополнительное слагаемое -Iвх*R2.
Что делать?

[rustot]

ну проверим в цифрах, все резисторы по 1, ток 1, в моем варианте U=-3, на сайте U=-2

через R1 течет ток 1 и значит напряжение в точке соединения R2 и R3 равно -1, туда втекает ток 1 через R1 и ток 1 через R3, а значит через R2 течет ток 2 и на нем падает напряжение 2 относительно точки -1, итого на выходе -3. думаю ошибка не у меня

[Gudd-Head]

У меня получилось
-Iвх*R1 - Iвх*R2(1+R1/R3)

[rustot]

2:1, значит надо обучалку править

[Mirina]

Спасибо! А то я сидела с этим весь вечер, пыталась понять как же так. Застряла на этом Uвых

[BrainBot]

Вопрос уважаемым котам, в части 1 формула для вычисления выходного сопротивления инвертирующего преобразователя -Uвх(R1/R2), а во 2 части -IизмR1, вот давайте устремим в 1 части R2 к нулю, тогда выходное напряжение будет стремиться к - бесконечности, а потом магия и -IизмR1? Объясните плс

[Барсик]

в части 1 формула для вычисления выходного сопротивления инвертирующего преобразователя -Uвх(R1/R2)

Не выходного сопротивления, а выходного НАПРЯЖЕНИЯ.

давайте устремим в 1 части R2 к нулю, тогда выходное напряжение будет стремиться к - бесконечности

Совершенно верно, когда на вход подаётся НАПРЯЖЕНИЕ.

а потом магия и -IизмR1

Никакой магии нет. На вход подаётся ТОК "Iизм", который мы хотим измерить. Подразумевается, что этот ток уже где-то чем-то ограничен.

[BrainBot]

Не выходного сопротивления, а выходного НАПРЯЖЕНИЯ.

Думал об одном, написал другое. Насчет тока прояснилось. Тогда еще несколько вопросов. Заранее спс. Как подключать наш гипотетический амперметр из ОУ к цепи, в которой мы хотим узнать значение тока? Ну вход понятно, к той точке, в которой измеряем, а наш ток будет уходить в выход ОУ? А землю в схеме с ОУ к чему присоединять? И последний вопрос, в 1 части сказано, что ОУ выдает на выходе +-Uпит, а по тем 2 правилам мы получаем Uвых не таким ведь, или эти правила применять только когда ООС? Если да? то почему?

[Барсик]

Как подключать наш гипотетический амперметр из ОУ к цепи, в которой мы хотим узнать значение тока?

Эта схема для измерения тока, который течёт откуда-то на землю. Вот это "откуда-то" и подключается к инвертирующему входу ОУ. Поскольку неинвертирующий вход сидит на земле, то на инвертирующем входе тоже потенциал земли. Вот и получается, что ток как бы течёт на землю, хотя, на самом деле, он течёт на выход ОУ.

по тем 2 правилам мы получаем Uвых не таким ведь, или эти правила применять только когда ООС?

Посколько ОУ всё-таки не идеальный, то напряжение на выходе не может превышать напряжение питания. То же самое относится к напряжению на входах. Если напряжение на выходе/выходе меньше напряжения питания, то правила работают. А если нет, то нет.

[BrainBot]

1. Вы не совсем так меня поняли, в последнем вопросе, в 1 части сказано, что ОУ выдает на выходе +-Uпит, а у нас есть формулы для вычисления Uвых, за счет чего оно отлично от +-Uпит?
И два вопроса из любопытства:
2. Если подать синусоиду на один из входов, а второй вход подключить к земле, ОУ без ООС, на выходе ОУ будут прямоугольные импульсы?
3. И что же внутри ОУ, физика какова? Если можно коротко, или ссылку на что-нибудь.

[Барсик]

а у нас есть формулы для вычисления Uвых, за счет чего оно отлично от +-Uпит?

Пользуясь этими самыми формулами как раз можно так задать усиление ОУ, охваченного обратной связью, что при заданном входном напряжении, напряжение на выходе будет меньше напряжения питания.

2. Да.

3. Внутри ОУ - усилитель с двумя входами и очень большим коэффициентом коэффициентом усиления - десятки-сотни тысяч. Посмотрите даташит на какой-нибудь ОУ. Обычно там приводится схема того, что внутри. Например: http://html.alldatasheet.com/html-pdf/3 ... LM358.html

[BrainBot]

Большое Вам кошачье МЯУ, пока голод утолен

[Vladik84]

В обучалке (тема про операционные усилители, часть 2) есть схема с Т-цепочкой: http://radiokot.ru/start/analog/basics/18/I-VT.gif. Как там рассчитать её сопротивление? Напряжение на выходе получилось -IвхR1(1+R2/R3), а вот как получается такое сопротивление?




Сюда перенес.
aen