Операционный усилитель.

[andrei-ka]

Товарищи, умоляю... помогите разобраться как расчитываются токи и напряжения в схеме ОУ(рисунок ниже) взят из раздела "Обучалка"


Не могу понять как получен результат:
Uвых=-IвхR1(1+R2/R3)

[lix]

если я все правильно понял и не ошибаюсь, то дело обстоит так: так так неинвертирующий вход заземлен, то на инвертирующем ОУ будет пытаться установить ноль (эта точка называется виртуальной землей). это значит что весь ток I течет через резистор R1 и создает падение напряжения на нем Iвх*R1, то есть в месте соединения R2 и R3 будет именно такое напряжение. R2-R3 являются делителем напряжения. Напряжение на R3 равно Uвых*R3/(R2+R3). приравнивая эти две величины, получаем формулу -Uвых*R3/(R2+R3)=Iвх*R1 ну и выражаем Uвых.

[andrei-ka]

Благодарю тебя, lix. Все сходится только не понятно почему при расчете U3 не учитывается сопротивление R1? Ведь это параллельное
сопротивление которое отбирает часть тока(как я думал) и в своих расчетах использовал следующюю формулу: U3 = (Uвых*R1*R3/R1+R3)/(R2+R1*R3/R1+R3). Где я ошибаюсь?

[Electron100]

По-моему, совершенно логично, что ты не можешь понять как получен результат Uвых=-IвхR1(1+R2/R3). Приведенная формула не отражает реального положения вещей. Мой расчет показывает другую зависимость: Uвых=-Iвх(R1+R2+R1*R2/R3).
Понимаю, что мой пост несколько устарел, но ошибка имеет место быть, поэтому и пишу.

[YAA]

.....и в своих расчетах использовал следующюю формулу: U3 = (Uвых*R1*R3/R1+R3)/(R2+R1*R3/R1+R3). Где я ошибаюсь?

Нигде не ошибаетесь. Осталось только вместо U3 подставить I*R1, и после преобразований, получается формула, которую приводит Electron100

[jdlow]

Всем привет, очень нужна ваша помощь! Вопрос по обучалке о операционных усилителях

invamp.gif

неинв. ОУ

(1.2 КБ) 370 скачиваний

мы видим, что потенциал инвертирующего входа будет равен 0В (потенциал земли). А это значит, что через резистор R2 протечет ток равный Uвх(на схеме 1 В)/R2. Ну ладно, течет и течет, а дальше то что. Входы операционного усилителя не потребляют ток, значит так просто на землю он не стекает, а поскольку деваться ему собственно некуда, то он продолжает течь через резистор R1. Ну а раз так, то на резисторе R1 создается падение напряжения, равное IR1. То есть на выходе будет напряжение равное Uвх(R1/R2). Браво. Только давайте разбираться со знаком этого напряжения: поскольку у нас входное напряжение было больше чем потенциал земли, то потенциал инвертирующего входа должен быть выше чем потенциал выхода, то есть на выходе мы должны получить напряжение -Uвх(R1/R2). То есть мы усилили входное напряжение в R1/R2 раз, ну и сменили его полярность.
Вопрос 1: написано напряжение будет равно Uвх(R1/R2), я думал формула для напряжения это I*R
Вопрос 2: если усиливается выходное напряж в R1/R2, значит обычно R1 больше кОм, чем у R2?
Вопрос 3: написано ток не идет через ОУ, а после R2 напряжение же како-то прошло, оно идет же на инвертирующ вх.? И что там происходит?

[YAA]

...............
Вопрос 1: написано напряжение будет равно Uвх(R1/R2), я думал формула для напряжения это I*R
Вопрос 2: если усиливается выходное напряж в R1/R2, значит обычно R1 больше кОм, чем у R2?
Вопрос 3: написано ток не идет через ОУ, а после R2 напряжение же како-то прошло, оно идет же на инвертирующ вх.? И что там происходит?

Со знаком, Вы правы: Uвых=-Uвх*(R1/R2).
1. Ну I*R... А тут что смущает? R1/R2 - безразмерная величина (разы) умножается на Вольты, в результате получаются Вольты...
2. Не обязательно... Если R1<R2, то будет не усиление, а ослабление...
3. Напряжение, в отличие от тока, никуда не "идёт". ОУ сам выставляет напряжение на своём выходе таким образом, чтобы на его инвертирующем входе получились напряжение такое же, как и на неинвертирующем.

[rustot]

равентсво напряжений и отсутствие токов это условность для удобства расчетов. они просто соствляют такую малую долю от ваших рабочих токов и напряжений что можно не принимать во внимание. если вы примете их во внимание то коэффициент усиления вместо 10 станет 10.0000000000001.

на самом деле не напряжение на инвертируещем входе ноль, а напряжение на выходе стремится стать таким чтобы на инвертирующем входе станет ноль. исходя из предположение что у выхода это получится мы и считаем схему. поэтому и считаем равенство напряжений заранее заданным для удобства. на самом деле ток со входа через R2 течет не на ноль на входе, а дальше через R1 на выход, но мы знаем что в месте соединения R1 и R2 _должен_ выйти ноль, значит и считаем что там ноль.