Всё про операционный усилитель.

Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение YS »

Какое входное сопротивление будет у этого двухполюсника?


Опять же, эффективное значение входного сопротивления будет зависеть от входного напряжения. Я упорствую в том, что в установившемся режиме Rвх = Uвх / Iвх (а как еще его считать?).

Соостветственно,

Iвх = (Uвх - E) / Re -> Rвх = (Uвх*Re) / (Uвх - E).

Re - ваше сопротивление, которое 1 кОм, E - ЭДС элемента.

Ага, входное сопротивление нелинейно и зависит от прикладываемого напряжения. Корректность выражения подтверждается тем, что при E=0 (отсутствии батарейки) входное сопротивление ожидаемо вырождается в сопротивление резистора.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Аватара пользователя
Curious
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 29
Зарегистрирован: Пн сен 23, 2013 21:44:26

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение Curious »

Господа! Помогите пожалуйста. Мне нужно сделать из ОУ повторитель для усиления по току с 6мА до 150мА или выше. Как и по каким параметрам мне нужно подбирать ОУ?
Аватара пользователя
Леонид Иванович
Друг Кота
Сообщения: 4779
Зарегистрирован: Сб апр 02, 2011 12:40:46
Откуда: Минск
Контактная информация:

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение Леонид Иванович »

YS писал(а):а как еще его считать?


В моем примере входное сопротивление двухполюсника будет Re при любых условиях. Графики, которые Вы приводили для входного сопротивления суммирующей схемы, лучше удалите, не позорьтесь.
Аватара пользователя
Gudd-Head
Друг Кота
Сообщения: 20092
Зарегистрирован: Чт сен 18, 2008 12:27:21
Откуда: Столица Мира Санкт-Петербург

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение Gudd-Head »

Curious писал(а):по каким параметрам мне нужно подбирать ОУ?

Ну, как минимум по выходному току :)))
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
Аватара пользователя
dvp
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 187
Зарегистрирован: Пн мар 31, 2014 09:22:00

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение dvp »

Леонид Иванович писал(а):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?

Далее поставим конденсатор большего номинала. То для переменного тока будет стремиться к 1к, для постоянного - бесконечность.
Аватара пользователя
Леонид Иванович
Друг Кота
Сообщения: 4779
Зарегистрирован: Сб апр 02, 2011 12:40:46
Откуда: Минск
Контактная информация:

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение Леонид Иванович »

Тут хотя бы с постоянным током разобраться, куда там переменный.
Аватара пользователя
dvp
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 187
Зарегистрирован: Пн мар 31, 2014 09:22:00

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение dvp »

Разберемся с постоянным током.
Статическое сопротивление:
Омметр так же имеет выходное напряжение: U2
Pакона Ома/
I=U/R
К примеру: U2=3в
имеем:
. Ud=(U1-U2)=Ud; =3-1=2
I=Ud/1=2/1=2A
Можно по другому: Измерив ток, измерив напряжения источников имеем:
U1=1v, U2-3v, I=2
Сопротивление будет: R=Ud/I=2/2=1;

Динамическое сопротивление ( или входное)
R=dU/dI;
При U2=3v и при U2=3,1v
Имеем:
I=Ud/R
I1=(3-1)/1=2A
I2=(3,1-1)/1=2,1A

Отсюда:
R=dU/dI;
R=(3-3,1)/(2-2,1)=(-0,1)/(-0,1)=1
И входное динамическое сопротивление равно 1ом.

Изображение
Аватара пользователя
Леонид Иванович
Друг Кота
Сообщения: 4779
Зарегистрирован: Сб апр 02, 2011 12:40:46
Откуда: Минск
Контактная информация:

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение Леонид Иванович »

Правильный результат. Как видим, никакой зависимости от напряжения, как у YS, нет.
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение YS »

Разберемся с постоянным током. ... Омметр так же имеет выходное напряжение: U2


Как видим, никакой зависимости от напряжения, как у YS, нет.


Правда?

Окей. Давайте поставим опыт.

Изображение

Rвх = Uвх / Iвх = 3/2 = 1.5 Ома.

Изображение

Rвх = Uвх / Iвх = 10/9 = 1.11 Ома.

Как ни странно, но совпадает именно с моими формулами...
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Аватара пользователя
Леонид Иванович
Друг Кота
Сообщения: 4779
Зарегистрирован: Сб апр 02, 2011 12:40:46
Откуда: Минск
Контактная информация:

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение Леонид Иванович »

Формула Rвх = Uвх / Iвх не верна. Неужели Вас не убедило то, что с помощью этой формулы получили совершенно абсурдные графики входного сопротивления суммирующей схемы?
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение YS »

совершенно абсурдные графики


Э-э-э, что в них абсурдного? Все логично. Когда входное напряжение равно напряжению на входе ОУ (а оно фиксировано в рамках расчета, ибо равно напряжению на втором входе, который мы не трогаем), тока, очевидно, течь не будет, т.к. разности потенциалов нет. А если ток не течет, это означает, что сопротивление бесконечно велико, что и наблюдаем на графиках.

И потом, сопротивление участка цепи это по определению напряжение на нем, деленное на его сопротивление. Если уж это неверно, так я вообще не знаю, что верно.

Вариант с источником тока:

Изображение

Изображение
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Аватара пользователя
Леонид Иванович
Друг Кота
Сообщения: 4779
Зарегистрирован: Сб апр 02, 2011 12:40:46
Откуда: Минск
Контактная информация:

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение Леонид Иванович »

YS писал(а):Э-э-э, что в них абсурдного? Все логично.


Вас не смущает разрыв функции, уход в бесконечность?

YS писал(а):А если ток не течет, это означает, что сопротивление бесконечно велико


Нет. Это лишь означает, что разность потенциалов на сопротивлении равна нулю. А само сопротивление при этом может быть каким угодно.

P.S. Детский сад какой-то.
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение YS »

Читаю и медитирую.

Вообще, если под входным сопротивлением понимать внутреннее сопротивление, то мои формулы, конечно, неверны. Но если считать, какая мощность отдается источником...
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Аватара пользователя
Леонид Иванович
Друг Кота
Сообщения: 4779
Зарегистрирован: Сб апр 02, 2011 12:40:46
Откуда: Минск
Контактная информация:

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение Леонид Иванович »

Получив такие странные графики для входного сопротивления вычитающей схемы на ОУ Вы должны были сразу усомниться в их правильности. Откуда взяться нелинейности в схеме, составленной из линейных элементов? Для вычитающей схемы входное сопротивление для неинвертирующего входа равно R1 + R2, а для инвертирующего - R1.

Теперь следующий вопрос: вычитающая схема - это по-другому дифференциальный усилитель. Какое у него входное сопротивление для дифференциального и для синфазного сигналов?
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение YS »

Для вычитающей схемы входное сопротивление для неинвертирующего входа равно R1 + R2, а для инвертирующего - R1.


Внутреннее сопротивление. Так меньше неоднозначности, и в такой трактовке я с Вами полностью согласен. Просто я считал не то.

Какое у него входное сопротивление для дифференциального и для синфазного сигналов?


Для синфазного, по идее, близко к бесконечности, для дифференциального должно бы быть равно параллельно включенным сопротивлениям инвертирующего и неинвертирующего входов. Но это я не считал, а просто предполагаю.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Аватара пользователя
El-Eng
Друг Кота
Сообщения: 3747
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение El-Eng »

Добавлю сумбура. :)
YS писал(а):Когда входное напряжение равно напряжению на входе ОУ ... ток, очевидно, течь не будет, т.к. разности потенциалов нет. А если ток не течет, это означает, что сопротивление бесконечно велико...
На этом основан способ повышения входного сопротивления при помощи следящей обратной связи. :wink:
Like the eyes of a cat in the black and blue...
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение YS »

Тут надо различать входное сопротивление и внутреннее сопротивление.

Видимое источником входное сопротивление (то сопротивление, на которое он нагружен) будет меняться в зависимости от обратной связи и напряжений на входах, а вот внутреннее сопротивление, разумеется, будет оставаться постоянным. Причем все это верно только для постоянного тока.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Аватара пользователя
Леонид Иванович
Друг Кота
Сообщения: 4779
Зарегистрирован: Сб апр 02, 2011 12:40:46
Откуда: Минск
Контактная информация:

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение Леонид Иванович »

YS писал(а):Для синфазного, по идее, близко к бесконечности, для дифференциального должно бы быть равно параллельно включенным сопротивлениям инвертирующего и неинвертирующего входов. Но это я не считал, а просто предполагаю.


И то, и другое неправильно.

YS писал(а):Видимое источником входное сопротивление (то сопротивление, на которое он нагружен) будет меняться


Нет. Не будет меняться. Он будет видеть R1.
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение YS »

Нет. Не будет меняться. Он будет видеть R1.


Тогда почему здесь ток два Ампера, а не три?

Изображение

Не сочтите за троллинг, я, наверное, правда дурак. :dont_know:
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Аватара пользователя
El-Eng
Друг Кота
Сообщения: 3747
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Re: Все про операционный усилитель.

Сообщение El-Eng »

YS писал(а):Тогда почему здесь ток два Ампера, а не три?
YS, еще один ключик. Теорема компенсации. Согласно ей, в этой цепи батарею BAT1 можно рассматривать как замену резистору 0.5 Ом. Как теперь быть с входным сопротивлением?
Like the eyes of a cat in the black and blue...
Ответить

Вернуться в «Теория»