Страница 1 из 1

Расчет резисторов в схеме с ОУ

Добавлено: Вс июл 23, 2023 21:00:04
FireProoF
Здравствуйте.
Понадобилось рассчитать такую схему (резисторы R1-R5). Вход от +0,05В до +3В. Выход -0,1В до +10В.
СпойлерИзображение
Как я поступил:
1. Представил схему в виде передаточных функций. Сначала идёт делитель на R1 и R2. Обозначил его как усилитель k12. Затем идёт смещение с помощью резистора R3. Далее, ОУ со своим коэффициентом kОУ, определяемый через R4 и R5. Также к выходу ОУ подлкючен двухтактный каскад. Здесь я просто указал, что из сигнала "вычитается" 0.7 В (напряжение коллектор-эмитер), а так как у нас выход задан как диапазон [-0.1..+10], то до каскада "будет" на [-0.7;0.7] "больше" или [-0.1-0.7 .. +10+0.7] = [-0.8 .. +10.7]. Получается формула kОУ = (1+(R5/R4))*(1-(0.7/10.0))
2. Нарисовал структурную схему. Применил эквивалентные преобразования и упростил до
СпойлерИзображение
3. Сравнил диапазоны входного и выходного сигналов. Если их нормировать относительно диапазона [0..1]В, то получается следующее
СпойлерИзображение
A и B - это те коэффициенты, которые определяются всей схемой.
4. Ну а дальше принял Kоу = 10 и рассчитал остальные. Затем раскрыл каждый коэффициент до значений резисторов.

Скажите, так решаются эти схемы?

Re: Расчет резисторов в схеме с ОУ

Добавлено: Вс июл 23, 2023 22:08:19
HochReiter
Время позднее, хочется спать, читал невнимательно.

Правый конец резистора R5 подключен не к выходу ОУ, а к выходу повторителя на Q5, Q6. 1+R5/R4 - коэффициент усиления не ОУ, а ОУ и повторителя. Можно условно считать, что транзисторы - часть ОУ, хоть и не находятся с ним в одной посуде.

Про делитель и сместитель напряжения R1, R2, R3: не рассказано самое интересное - как рассчитываются резисторы по коэффициентам.

Если что-то и есть ещё не то - не заметил. Спать пора.

Re: Расчет резисторов в схеме с ОУ

Добавлено: Пн июл 24, 2023 03:02:14
12943
[uquote="FireProoF",url="/forum/viewtopic.php?p=4451208#p4451208"]1. Представил схему в виде передаточных функций.[/uquote]
Для этой схемы так просто не получится (если нужна точность), поскольку применён повторитель в классе С.
Вот такая зависимость выходного сигнала от входного в некотором диапазоне: Изображение

А так, какие расчеты? за три минуты получил номиналы: Изображение
под задание: Изображение

Добавлено after 2 minutes 37 seconds:
Если у схемы открытый вход, то R4 (по моей маркировке) не нужен.

Re: Расчет резисторов в схеме с ОУ

Добавлено: Пн июл 24, 2023 11:34:40
FireProoF
Я вот вручную пересчитал схему и у меня тоже получилось!)
12943, Не знал, что LTspice умеет подбирать значения сам. Как там в кратце это происходит?

Re: Расчет резисторов в схеме с ОУ

Добавлено: Пн июл 24, 2023 16:26:40
12943
Смотришь на схему, маленько думаешь, расставляешь номиналы, по возможности одинаковые, дальше 5-7 итераций и всё.
Он же очень быстро считает, быстрее, чем кнопки на калькуляторе нажимать.

Re: Расчет резисторов в схеме с ОУ

Добавлено: Пн июл 24, 2023 16:44:34
>TEHb<
А ещё там есть такая прикольная штука, как .step param . Варьирует заданный параметр по заданному алгоритму и обсчитывает схему по очереди для каждого значения.