Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не прояснил

Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Patricst
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 23
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2011 03:06:47

Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не прояснил

Сообщение Patricst »

Сразу оговорюсь по форуму поискал, почитал - ничего не прояснил. Приходится опять всё заново! И спасибо всем тем кто помогал мне с транзисторами, теперь и я относительно в теме!))

Вобщем так! Читал я и обучалку и другие источники - везде всё по разному объясняется, куда течёт ток и т.д... Возьмём объяснение местной обучалки.

Я вопросами обозначил места где непонятно какой полюс стоит...непонятно почему они там не проставлены. На землю это тоже не похоже, все полоски внизу разной длины, всё это конфузит!...я предполагаю всё же что эти полюса минусовые!

Начнём с того, что на картинке я обозначил напряжения и сопротивления резисторов! R2=30Ом R1=60Ом U=9V. Исходя из объяснений:
Применяем правило №1 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.
1)
1.1)Представим что 0 потенциал только на входе "-" Окей ток получается равным I=9V/30Ом = 0.3А, так как проходит только через R2.
1.2)Представим другое! Там же есть дальнейшая цепь! и резистор R1 и выход с 0 потенциалом! то есть по нему тоже потечёт ток и тогда ток будет равняться I=9V/(30Ом+60Ом)=0.1 А В этом случае это будет означать то, что ток просто обошёл по контуру ОУ нафиг нам не сдался!

Как я это понимаю!(а точнее я не понимаю)) ) -допустим, что потёк ток (1), потом куда он идёт?! Раздваивается?! Он поидее должен идти и на ОУ(2) и на выход(3)(4), на выходе тоже 0 потенциал! Вот здесь ПОЛНЫЙ конфуз! Допустим ток проходит через ОУ и встречается с током который я обозначил (4) - и здесь (5) происходит токовое сражение или что? Ведь по объяснению он должен течь обратно на вход - ОУ чтобы его изменить, а тут ток который течёт вниз...фууууухххх((

Далее!
Ну ладно, течет и течет, а дальше то что. А дальше начинается применение правила №2. Раз 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.
2)
2.1) Из какого места ток идёт на R1? С выхода ОУ? и почему же он не стекает на землю?! та которая рядом с вольтметром? Бредово както... К тому же правило № 2 совсем об этом нам не говорит!
2.2) Вобще, что имеется ввиду под "входами ток не потребляется"? То, что от "+" входа он не идёт к "-" входу, который идёт на землю? в этом состоит НЕ потребление тока?

3)Теперь я рассматриваю два случая!
3.1) Чтобы избежать баталии токов в точке обозначенной мной на схеме (5), я представил, что ток идёт ТОЛЬКО по R2, то, как описано в моём пункте 1.1, ток равняется 0.3А, этот ток протекает по ОУ и "не стекая на землю" выходит из него, и течёт наверх к резистору R1. Тут провал! Из текста ясно, ЧТО
Ну а раз так, то на резисторе R1 создается падение напряжения, равное IR1
как смешно - то получается, это значит падение напряжения равно Uпад=60Ом*0.3А=18В Вот незадача...знакчит этот вариант не прокатывает.
3.2) Идём по пути другому. У нас 2 резистора, значит чтобы получить ток который потечёт в цепи нужно I=9/(R2(30)+R1(60))=0.1А Это описано в моём пункте 1.2. Тогда рассчитав падение напряжения на резисторе R1 всё получается верно! Uпад=60*0.1А=6В То что нужно! Что это нам говорит? то что ток только что обощёл операционный усилитель, и этот усилитель оказался ненужным. Браво.
Знаю, что всё не так на самом деле, но это то, на что способен мой разум...к сожалению. Помогииитееее


И вот это всё и есть легче чем транзисторы?! Зачем людей с понтолыку сбивать (((
Вложения
invamp.gif
(8.46 КБ) 611 скачиваний
Последний раз редактировалось Patricst Ср фев 02, 2011 23:59:11, всего редактировалось 1 раз.
Реклама
SmarTrunk
Друг Кота
Сообщения: 6014
Зарегистрирован: Чт ноя 26, 2009 11:16:50
Откуда: Москва

Re: Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не проясн

Сообщение SmarTrunk »

Если на входах (идеального) ОУ появляется разница напряжений, то выход старается сделать так, чтобы напряжения на входах стали одинаковыми. Именно выход ОУ это делает, благодаря отрицательной обратной связи (и если ОУ в линейном режиме, без перегрузки по входам/выходам).

Если нет отрицательной обратной связи, то напряжения на входах МОГУТ быть разные и БУДУТ, но тогда напряжение на выходе будет в насыщении, то есть либо в крайнем положительном, либо крайнем отрицательном положении. Это допускается, так ОУ может использоваться в качестве компаратора (сравнивает, на каком входе бОльшее напряжение).

В данной схеме выход делает -18 вольт, чтобы в точке соединения резисторов стал ноль. Таким образом, суммарное напряжение на резисторах будет 27 вольт, ток 27В/(30+60)=0,3А. Это Вы совершенно правильно рассчитали. Из этого тока 0,3А можно было рассчитать напряжение на выходе. Поскольку ток течет одинаковый через оба резистора (вход ОУ ток не потребляет), на втором резисторе будет U=0,3А*60=18 вольт, только с отрицательным знаком, т.к. это 1. схема инвертирующего усилителя 2. по направлению ток через резистор можно определить, т.к. ток течет от плюса к минусу.
Реклама
Аватара пользователя
peg
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 165
Зарегистрирован: Чт дек 09, 2010 19:47:18
Откуда: г. Армавир Краснодарского края
Контактная информация:

Re: Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не проясн

Сообщение peg »

Твоя ошибка в том, что не учитываешь бесконечное входное сопротивление ОУ. То есть, входной ток (через R2) идет в обход операционника через R1 на выход ОУ.
Через вольтметр ток также не идет, поскольку у вольтметра тоже бесконечное сопротивление.
Во входы ОУ ток вообще не втекает. Никогда. И не вытекает. Можешь считать, что на входах ОУ изолятор.
А вот в выход вполне может втекать. Как в рассматриваемом случае. А может и вытекать. По обстоятельствам.
В рассматриваемой схеме (инвертирующий усилитель) выход ОУ всегда принимает такое значение, чтобы потенциал инвертирующего входа был равен нулю.
Ток течет только через R1 и R2. Он входной, и он же выходной.
Patricst
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 23
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2011 03:06:47

Re: Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не проясн

Сообщение Patricst »

SmarTrunk: Малёк прояснилось! Спасибо!
peg: а вот тут наоборот!))) Т.е. если у ОУ бесконечно большое спопротивление то ток по нему вобще не течёт? но напряжение он какбы оценивать может? что тогда выходит из выхода ОУ? извините за тафталогию )) Кстати о бесконечном сопротивлении ОУ - это очень существенная и важная заметка, о которой никто решил не сообщать людим при повествовании о работе ОУ. Это что секрет чтоли? Блин
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Patricst
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 23
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2011 03:06:47

Re: Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не проясн

Сообщение Patricst »

peg: извиняюсь, я спросил пока вы дописывали ответы )) Т.е. получается ОУ впринципе только увеличивает напряжение!?
Реклама
Рюх
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 177
Зарегистрирован: Чт фев 03, 2011 06:12:36
Откуда: Кемерово

Re: Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не проясн

Сообщение Рюх »

Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не прояснил
8) Э... ТоваГищщщщ! Вы не учитываете несКОКО мОмЕнТОВ !!!

1)На схемах с ОУ не всегда рисуют ЦЕПИ ПИТАНИЯ операционника.
(Как правило +15V; 0V; -15V) (0 Вольт=GND="масса"="нуль"="шина"="земля")
!!! Кста, БП могет быть и ПРОСТО 30V БЕЗ соединения с "нульЁМ" !!!
Так что - СЛЕДИ ЗА НУЛЬЮ !!!

2) Для понимания ТЕОРИИ - рассматривайте ОУ как "чЁрнИй яЦиХ" со 5 контактами:
а) ДвумяУ входами НАПРЯЖЕНИЯ (Rвх = бесконечности)
б) ДвумяМИ клеммаМИ питаЛОВА +15v и -15v
в) Одним ТОкавым выхАДАМ (Rвых=0) - выдаёт ТОК только от БП ОТ (от +15V или от -15V)

3) КоэффициЕнт усиления ЧЯ равен БЕСКОНЕЧНОСТИ (для DC >>60dB)
Зачем ЧЯ цепь ОС ??? А вот зачем:
Через цепь ОС ЧЯ стремится УРАВНЯТЬ напЯЖЕНИЕ на своих ВХодах !

4) ИНАЧЕ:
Выход ЧЯ выДАЁТ или +13V или -13V от БП :
А) при Uплюсового входа > Uминусового входа напруга на выходе ЧЯ равна:
+Uбп - Uнас.NPN = (+)15v - (+)2v=+13v
или
Б) при Uплюсового входа < Uминусового входа напруга на выходе ЧЯ равна:
-Uбп - Uнас.PNP = (-)15v - (-)2v = - 13v

5) Таперича - уберай идеальности ЧЯ, прими РЕАЛИИ ОУ (по R; Кус. на DC; Кус. на АC);
учти ВРЕМЕНА перехода выхода ОУ в насыщение и обратно (в плюс НЕ РАВНО в минус);
проследи за ВОЗВРАТНЫМИ цепями нейтрали сигнала, нагрузки и блока питания;
оцени ПОРЯДОК входного сопротивления "напрЯжометра" и "силатОкомера";
прикинь диапазон рабочих частот; спаяй и проверь !

6) и только после этого задавай вопрос: А почто ОНО взбуздораживается ?!?!?!

:-)))
[color=#800080]Бочки-носить, ящики-катать, тыквы-стаканами продавать![/color]
Реклама
Аватара пользователя
peg
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 165
Зарегистрирован: Чт дек 09, 2010 19:47:18
Откуда: г. Армавир Краснодарского края
Контактная информация:

Re: Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не проясн

Сообщение peg »

Patricst писал(а):peg: извиняюсь, я спросил пока вы дописывали ответы )) Т.е. получается ОУ впринципе только увеличивает напряжение!?
Да. Можешь считать, что он измеряет разницу между входами (напряжение) и выдает на выходе такое же напряжение, усиленное в бесконечное число раз.
На практике, конечно, не бесконечное, но у современных ОУ все равно очень большое, порядка миллиона.
А на выходе ток берется не из входного тока (который равен нулю), а из источников питания.
Patricst
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 23
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2011 03:06:47

Re: Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не проясн

Сообщение Patricst »

Вот сейчас вот всё разместилось по своим местам. Господа, спасибо большое ))) А тем кому ещё не понятно, скажу, что становится понятно, только когда ставишь правильные вопросы. У каждого они, конечно же, свои!
Господин рюх: не понял только одно! что такое Uнас. а Остальное суппа, только язык сложный)) ахха
SmarTrunk
Друг Кота
Сообщения: 6014
Зарегистрирован: Чт ноя 26, 2009 11:16:50
Откуда: Москва

Re: Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не проясн

Сообщение SmarTrunk »

Uнас - напряжение насыщения. Поскольку (как тут правильно написали) напряжение на выходе ОУ не может выйти за рамки напряжений питания, то может возникнуть перегрузка, и напряжение на выходе станет минимально- или максимально-возможным.

Раньше ОУ питались от двухполярных источников +15 ... 15 В (или +12 ... -12 В). Поэтому -18 В, рассчитанных для Вашей схемы, в реальной жизни не было бы. А было -13 В (для более старых ОУ) ... -15 В (для более новых ОУ Rail-to-Rail) в зависимости от модели ОУ. Сейчас все чаще используют однополярное питание, либо двухполярное, но меньшей величины.

На самом деле -13 В тоже не было бы, т.к. обычные ОУ могут обеспечить выходной ток в лучшем случае несколько десятков мА (а никак не 0,3А), а дальше срабатывает защита выхода. Это уже читать в книгах "Отличия реальных ОУ от идеальных". Кстати, книг по ОУ море, как наших, так и ихних.
metcenger
Открыл глаза
Сообщения: 59
Зарегистрирован: Ср ноя 17, 2010 01:03:44

Re: Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не проясн

Сообщение metcenger »

Спасибо автору статей про ОУ. На самом деле, по- новому на них взглянул.

Есть вопрос по Т- цепочке на последней схеме
http://radiokot.ru/start/analog/basics/18/

Не доходит, как идет ток. По идее, ток через R1 делится на два R2 R3?

Можете растолковать?

И еще, получается, что выход ОУ может работать как выход и как вход для тока? Т.к. в схеме с инвертирующим выходом, где неинвертирующий посажен на землю, ток идет именно от источника питания через резистор на выход. Получается, выход ОУ как вход работает что- ли?
Последний раз редактировалось metcenger Пт фев 04, 2011 21:58:18, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
Necroteeth
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 362
Зарегистрирован: Вс окт 10, 2010 17:43:48
Откуда: Воронеж

Re: Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не проясн

Сообщение Necroteeth »

да-да, присоединюсь к этому вопросу!
Рюх
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 177
Зарегистрирован: Чт фев 03, 2011 06:12:36
Откуда: Кемерово

Re: Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не проясн

Сообщение Рюх »

Господин рюх: не понял только одно! что такое Uнас. а Остальное суппа, только язык сложный)) ахха
А инче, мил чУлавек, НЕ запомниЦЦЫ ! ))))
[color=#800080]Бочки-носить, ящики-катать, тыквы-стаканами продавать![/color]
Рюх
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 177
Зарегистрирован: Чт фев 03, 2011 06:12:36
Откуда: Кемерово

Re: Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не проясн

Сообщение Рюх »

metcenger писал(а):И еще, получается, что выход ОУ может работать как выход и как вход для тока?
ТОК идёД от плюсА к минУСУ !!! (а электроны-обратно)
metcenger писал(а):Есть вопрос по Т- цепочке на последней схеме
http://radiokot.ru/start/analog/basics/18/
З.Ы.ж тама схемы нету :( Но, по моЁму разумению, говорится про схему ИУ(инв.усилителя) на ОУ с коэфф.усиления БОЛЕЕ 100. При двухРезисторной ООС нам нужен огромный номинал R2(с выхода ОУ на инв.вход). А входной R1 суммируется с ВНУТРЕННИМ сопротивлением источника сигнала.

:idea: Итого имеем: Динамический микрофон Uвых.=0,2мв, Rмикр.=200 Ом)
Хочу ФОТкнуть его на вход TDA2050 запитанной от +/-20V ( Uвых.ампл.~19V ) :)))
Необходимый Коэфф.усил. = 19V/0,2mV = 95 000. :evil:
(Ну, на DC 100 dB - вполне удобоваримо ))) :twisted:
R1=R микрофона=200 ом, тогда R2=200 х 95 000 = 19 Г(ига)ом
Хто и где Щупал руЧонками ГомнЫЯ резЮки ??? ))))))))
Нет такого номинала в магазине ! :twisted:
Выход: делить ~20V до 200mV = > R4=91кОм+8к2, R3=1к0,
и ЭТИ 200mV подавать на R2=(200mV / 0,2mV) x 200 Ом =200 кОм.
:music:

P.S. ШИБКО-ШИБКО мну слухайте :))) Знаю по ШТО говорю !
Имею ввиду микрофон прямо на ТДА . :kill:
Но ТЕОРетические расчёты - АБСОЛЮТно верны . :tea:
[color=#800080]Бочки-носить, ящики-катать, тыквы-стаканами продавать![/color]
SmarTrunk
Друг Кота
Сообщения: 6014
Зарегистрирован: Чт ноя 26, 2009 11:16:50
Откуда: Москва

Re: Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не проясн

Сообщение SmarTrunk »

Рюх писал(а):Хто и где Щупал руЧонками ГомнЫЯ резЮки ??? ))))))))
Да нет проблем, на Митино видел на днях, от 10 до 200 ГОм. Представляют из себя маленький черный резистор в длинной стеклянной оболочке, выглядят как герконы.

Другое дело, что использование ГОм-резисторов часто бессмысленно, т.к. утечки и наводки съедят полезный сигнал, так что их избегают, используя другие технические решения. Хотя, если взять фторопластовую плату, КМОП-ОУ и заэкранировать...
Аватара пользователя
peg
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 165
Зарегистрирован: Чт дек 09, 2010 19:47:18
Откуда: г. Армавир Краснодарского края
Контактная информация:

Re: Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не проясн

Сообщение peg »

metcenger писал(а):Спасибо автору статей про ОУ. На самом деле, по- новому на них взглянул.

Есть вопрос по Т- цепочке на последней схеме
http://radiokot.ru/start/analog/basics/18/

Не доходит, как идет ток. По идее, ток через R1 делится на два R2 R3?
В этой схеме к выходу ОУ подключен делитель напряжения R2-R3. Обратная связь берется не с выхода ОУ, а с делителя, поэтому сигнал на выходе ОУ в (R2+R3)/R3 раз больше, чем в точке, с которой берется обратная связь.
При расчете считается, что точка соединения R2-R3 - это выход ОУ, а после полученный коэффициент умножается на (R2+R3)/R3.
metcenger писал(а): И еще, получается, что выход ОУ может работать как выход и как вход для тока?
Правильно. В любой выход любого усилителя ток может как втекать, так и вытекать. А иначе переменный ток (а значит, и любой сигнал) не выдать на нагрузку.
metcenger
Открыл глаза
Сообщения: 59
Зарегистрирован: Ср ноя 17, 2010 01:03:44

Re: Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не проясн

Сообщение metcenger »

peg писал(а):
metcenger писал(а):Спасибо автору статей про ОУ. На самом деле, по- новому на них взглянул.
В этой схеме к выходу ОУ подключен делитель напряжения R2-R3. Обратная связь берется не с выхода ОУ, а с делителя, поэтому сигнал на выходе ОУ в (R2+R3)/R3 раз больше, чем в точке, с которой берется обратная связь.
При расчете считается, что точка соединения R2-R3 - это выход ОУ, а после полученный коэффициент умножается на (R2+R3)/R3.
.
да, теперь понятно стало, спасибо. Расчеты мои тоже сошлись теперь
Рюх
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 177
Зарегистрирован: Чт фев 03, 2011 06:12:36
Откуда: Кемерово

Re: Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не проясн

Сообщение Рюх »

SmarTrunk писал(а):
Рюх писал(а):Хто и где Щупал руЧонками ГомнЫЯ резЮки ??? ))))))))
Да нет проблем, на Митино видел на днях, от 10 до 200 ГОм. Представляют из себя маленький черный резистор в длинной стеклянной оболочке, выглядят как герконы.
:))) Бисовы москалИ !!!! :)))
SmarTrunk писал(а):Другое дело, что использование ГОм-резисторов часто бессмысленно, т.к. утечки и наводки съедят полезный сигнал, так что их избегают, используя другие технические решения. Хотя, если взять фторопластовую плату, КМОП-ОУ и заэкранировать...
:twisted: ...Паять с антистатическим браслетом; 12-ти вольтным паяльником; промыть плату ацетоном; высушить; бензином; высушить. Подсоединить, проверить и выкинуть. :kill:


З.Ы. Одним словом, выше 10 Мом кончается "здравый смысл". Как и ниже 0,1 ом.
[color=#800080]Бочки-носить, ящики-катать, тыквы-стаканами продавать![/color]
Letchik
Родился
Сообщения: 15
Зарегистрирован: Вс окт 10, 2010 13:20:10

Re: Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не проясн

Сообщение Letchik »

А у меня тоже есть вопрос :)
Имеется такая схема. На неинвертирующий вход ОУ подаётся 1 вольт. В точке (1) тоже должен быть один вольт, не так ли? Но к сожалению это не так. Там примерно 0.24 В. Почему ОУ не стремится уравнять напряжение на входах?
Модель ОУ - TL 062 CN
Вложения
11.JPG
(58.81 КБ) 584 скачивания
SmarTrunk
Друг Кота
Сообщения: 6014
Зарегистрирован: Чт ноя 26, 2009 11:16:50
Откуда: Москва

Re: Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не проясн

Сообщение SmarTrunk »

Letchik
Похоже, ОУ не сможет сделать в точке (1) 1 вольт. Для этого на выходе должно быть около 5,5 вольт. Точное значение зависит от типа светодиода, для белого или синего еще больше. А напряжение питания всего 5 вольт!. Кстати, значения R1 и R2 желательно увеличить раз в сто. А резистор R3 лучше выкинуть
Letchik
Родился
Сообщения: 15
Зарегистрирован: Вс окт 10, 2010 13:20:10

Re: Операционные Усилители. Форум перечитал-ничего не проясн

Сообщение Letchik »

Почему на выходе должно быть 5.5 вольт?? Учитывая, что на транзисторе падение напряжения составляет 0.7в, там должно быть 3.7 вольт. Проблема остаётся даже без светодиода. Может дело в особенностях ОУ, о которых я не знаю? Может я рассматриваю идеальный ОУ и на практике потенциалы входов не могут быть полностью равну друг другу?
Ответить

Вернуться в «Теория»