Всё про операционный усилитель.

Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Ответить
Мудрый кот
Аватара пользователя
Сообщения: 1802
Зарегистрирован: Ср сен 07, 2011 21:40:30

Сообщение Flasher »

Однополярное питание будет
Реклама
Держит паяльник хвостом
Сообщения: 933
Зарегистрирован: Ср апр 13, 2011 11:09:20
Откуда: Екатеринбург

Сообщение Alkul »

Flasher писал(а):Однополярное питание будет
Да, если ОУ допускает работу в таком режиме. Некоторые ОУ от такого издевательства смогут и выйти из строя.
Реклама
Родился
Сообщения: 4
Зарегистрирован: Пт мар 21, 2014 10:43:27

Сообщение Laplas »

Ну предположим допускает. Как тогда изменится работа ОУ? Он не будет воспринимать отрицательные сигналы?
dvp
Нашел транзистор. Понюхал.
Аватара пользователя
Сообщения: 187
Зарегистрирован: Пн мар 31, 2014 09:22:00

Сообщение dvp »

Alkul писал(а):
Flasher писал(а):Однополярное питание будет
Да, если ОУ допускает работу в таком режиме. Некоторые ОУ от такого издевательства смогут и выйти из строя.
C искусственной средней точкой допускают работу все операционники.
К примеру: схема неинвертирующего усилителя, которая часто применяется.
Вложения
5.PNG
(22.38 КБ) 841 скачивание
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Друг Кота
Сообщения: 7774
Зарегистрирован: Сб янв 29, 2011 00:28:48

Сообщение Enman »

предположим, не будет.... :) ..
Операционнику задано напряжение питания (может быть, от 10 до 30, от 3 до 36 В и т.д.), а к какому потенциалу в схеме оно будет привязано, операционнику абсолютно всё равно (к 0, к минус 50, к +200).
Просто потом надо и входные-выходные сигналы "привязывать" к диапазону работы усилителя...
Частое использование +15 - -15 объясняется удобством согласования каскадов без разделительных конденсаторов.
Реклама
YS
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05

Сообщение YS »

Некоторые ОУ от такого издевательства смогут и выйти из строя.
Например? Не знаю ни одного операционника, который бы от такого вышел из строя.

Или вы имели в виду, что если при однополярном питании подать входное напряжение меньше нуля, операционник может сгореть? Это да, возможно. Такого допускать не надо.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Контактная информация:
Реклама
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 20092
Зарегистрирован: Чт сен 18, 2008 12:27:21
Откуда: Столица Мира Санкт-Петербург

Сообщение Gudd-Head »

Смотря что за ОУ и смотря что подавать на вход.
Напряжение — оно ведь относительно :)
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
YS
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05

Сообщение YS »

Долго объяснять, почему (часть другого расчета), но возникла у меня необходимость с нуля просчитать вычитающую схему на ОУ. Вот такую:

Изображение

Все знают, как выражается ее выходное напряжение в этом, самом простом, случае - Uo=(U1 - U2)*(R2/R1).

Окей, я начал считать.

Изображение

Вход ОУ тока не потребляет, потому втекающий через верхний R1 ток равен вытекающему через верхний R2. Правильно? Правильно.

Тут же выражаем эти токи и приравниваем (через U+/U- обозначены напряжения на неинвертирующем и инвертирующем входах соответственно). Ошибиться просто негде.

Основное свойство операционного усилителя в линейном режиме - равенство напряжений на входах.

Далее выражаем напряжение на неинвертирующем входе. Оно, как замечено выше, равно напряжению на инвертирующем входе. Идем в MathCAD подставлять/упрощать:

Изображение

Up - напряжение на неинвертирующем входе, U+. Остальное соответствует определенному выше.

Выполняем expand и... Беда. Ничего похожего на общеизвестную формулу.

Можно попробовать упростить коэффициент при U2:

Изображение

Тоже ничего хорошего не получается.

Собственно, вопрос: где в этих трех соснах я запутался?
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Контактная информация:
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 20092
Зарегистрирован: Чт сен 18, 2008 12:27:21
Откуда: Столица Мира Санкт-Петербург

Сообщение Gudd-Head »

Наверное, в самом начале: I1 = I2 только по модулю, по знаку они разные.
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 4471
Зарегистрирован: Вс мар 04, 2007 11:39:00
Откуда: Ukraine, Kyiv

Сообщение falkonist »

Читайте: http://cxem.net/beginner/beginner96.php

В конце там об этом есть.
Выслушай и противную сторону, даже если она и противна
Контактная информация:
YS
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05

Сообщение YS »

Ох ёптыть, стопудово. :facepalm:

Таки пересчитал:

Изображение

Опять страшная формула, но если подставить значения, результат получается более чем убедительный:

Изображение

так что дело, очевидно, всего лишь в упрощении.

Проверил:

Изображение

Ну да, 2*5 - 2*3 = 4...

Gudd-Head, спасибо! Я второй день тупил над этим. :oops: :beer:
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Контактная информация:
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 20092
Зарегистрирован: Чт сен 18, 2008 12:27:21
Откуда: Столица Мира Санкт-Петербург

Сообщение Gudd-Head »

Сюда перенёс.

Я считал так:
Uo = U1-I*(R1+R2) = ...
I = (U1-U_)/R1
U_ = U+ = U2*R2/(R1+R2)
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 4779
Зарегистрирован: Сб апр 02, 2011 12:40:46
Откуда: Минск

Сообщение Леонид Иванович »

Хотите весело провести время? Посчитайте входное сопротивление для одного и второго входа этой вычитающей схемы на ОУ.
Контактная информация:
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 20092
Зарегистрирован: Чт сен 18, 2008 12:27:21
Откуда: Столица Мира Санкт-Петербург

Сообщение Gudd-Head »

Входное сопротивление (между входными выводами) равно R1+R2
http://ru.wikipedia.org/wiki/Применение ... усилителей
Для U2 (относительно "земли") оно, очевидно, равно R1+R2.
А вот для U1...
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
YS
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05

Сообщение YS »

Посчитайте входное сопротивление для одного и второго входа этой вычитающей схемы на ОУ.
А вот для U1...
Ну так а чего, Rвх = U1 / Iвх, так?

Далее, Iвх = (U1 - U+) / R1. Подставляем:

Rвх = U1 / ((U1-U+)/R1) = (U1*R1)/ (U1 - U+).

Такие дела. Ну а как выражается U+ мы знаем.

Изображение

Ну да, оно нелинейно. А если U2>U1, то вход для U1 вообще начинает отдавать ток. :tea:
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Контактная информация:
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 4779
Зарегистрирован: Сб апр 02, 2011 12:40:46
Откуда: Минск

Сообщение Леонид Иванович »

YS писал(а):Rвх = U1 / Iвх, так?
Нет, не так. Предположим, в схему добавили источник тока и подключили его ко входу. У него бесконечное внутреннее сопротивление, т.е. входное сопротивление он не поменяет. Но ведь Iвх поменяется, согласно формуле будет другое и Rвх. Нестыковочка.
Контактная информация:
YS
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05

Сообщение YS »

У него бесконечное внутреннее сопротивление, т.е. входное сопротивление он не поменяет.
Не совсем понимаю, как бесконечное внутреннее сопротивление помешает и.т. поменять входное сопротивление схемы...
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Контактная информация:
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 4779
Зарегистрирован: Сб апр 02, 2011 12:40:46
Откуда: Минск

Сообщение Леонид Иванович »

Как помешает? Да не поменяет, и всё. Как сопротивление может поменяться от включения параллельно ему бесконечного сопротивления?

Или обратный случай: аккумулятор с неким внутренним сопротивлением Rout. Если последовательно с ним включить идеальный источник напряжения, то выходное напряжение поменяется, а сопротивление - нет.
Контактная информация:
YS
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05

Сообщение YS »

Как сопротивление может поменяться от включения параллельно ему бесконечного сопротивления?
Формула показывает, что входное сопротивление этого входа есть функция напряжения на этом входе. Источник тока, разумеется, создаст напряжение на входе, для которого установится соответствующее входное сопротивление. Никакого противоречия.

Если имеем ток Ix на входе, то напряжение на входе будет равно Up + Ix*R1. Подставляя, получаем

Rin = (Up*R1 + Ix*R1²) / (Up + Ix*R1 - Up) = (Up + Ix*R1) / (Ix).

Такие дела. Просто дело в том, что входное сопротивление зависит от входного напряжения.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Контактная информация:
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 4779
Зарегистрирован: Сб апр 02, 2011 12:40:46
Откуда: Минск

Сообщение Леонид Иванович »

Я имел в виду случай, когда меняется входной ток, а входное напряжение остается постоянным (например, его обеспечивает на входе внешняя схема).

Ну да ладно. Упростим ситуацию. Есть батарейка 1 В и последовательно с ней резистор 1 кОм. Какое входное сопротивление будет у этого двухполюсника?
Контактная информация:
Ответить

Вернуться в «Теория»