Страница 1 из 3

Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Вт апр 06, 2010 12:07:25
AmericaN
в общем не понятны расчеты автора в обучалке,ОУ часть 2.
вот у него следующие объяснения:

" Вот блин засада, нужно ставить второй операционник и усиливать сигнал по напряжению. В принципе вариант, но можно поступить хитрее. И использовать вот такую схему.
Изображение

Спрашивается, какое напряжение будет на выходе? Ну если вы усвоили два правила работы с операционными усилителями и закон Ома(его то я надеюсь вы помните), то вам нетрудно будет понять, что напряжение на выходе составит -IвхR1(1+R2/R3). "

я же расчитываю Uвых следующим образом:
Изображение
по правилу 1 потенциал точки А равен потенциалу земли,а из правила 2 следует что через резистор R1 потечет ток равный I,отсюда следует что падение напряжения на резисторе R1 равно U(R1)=I*R1.Напряжение на резисторе R3 равно напряжению на резисторе R1,т.к. у точки D потенциал также равен потенциалу земли,а точка B общая для этих резисторов,следовательно U(R3)=U(R1)=I*R1.
зная напряжение и сопротивление резистора R3,можем найти протекающий через него ток, I(R3)=I*R1/R3.
как я понимаю ток I в точке В разделится на ток I(R3) и ток I(R2),причем так что I=I(R3)+I(R2),отсюда следует что
I(R2)=I-I(R3)=I-I*R1/R3=I(1-R1/R3).Тогда напряжение на резисторе R2: U(R2)=I(R2)*R2=I*R2(1-R1/R3).
тогда напрядение на выходе насколько я понимаю это разность потенциалов между точкой С и землей,т.е либо между С и А, либо между С и D. Uвых=U(R2)+U(R3)=U(R2)+U(R1)=I*R2(1-R1/R3)+I*R(1).
таким образом мой ответ не совпадает с ответом автора...
объясните пожалуйста где я допустил ошибку?
извиняюсь если излагал мысли ламерским языком,ну вот пока такой у меня уровень...
Заранее благодарен за помощь!

Re: Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Вт апр 06, 2010 12:36:19
SmarTrunk
AmericaN

Молодец, что хочешь разобраться!

Направление тока I3 ты не в ту сторону нарисовал. Если ток I втекает в резистор R1 (то есть напряжение на входе положительное), то в точке B (и на выходе, в точке С) напряжение будет отрицательным. Ток I2=I+I3.

В общем, это типа инвертирующий усилитель, где высокоомный резистор обратной связи заменен на три низкоомных.

Почитай еще Хоровиц, Хилл "Искусство схемотехники", так про ОУ отлично написано. Я эту книгу всем советую, привычка у меня такая :))

Re: Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Вт апр 06, 2010 12:48:31
AmericaN
SmarTrunk писал(а):AmericaNМолодец!
Спасибо большое!
теперь понял что ток как вода,потечет с более высокой точки в более низкую...а 0 будет больше отрицательного числа! :))
Еще раз благодарю!

Re: Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Вт апр 06, 2010 12:59:40
SmarTrunk
AmericaN писал(а):теперь понял что ток как вода,потечет с более высокой точки в более низкую!
Хороший способ представить себе ток.

Re: Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Вт апр 06, 2010 13:16:26
AmericaN
хотя знаете,ответ все равно не получается...
I(R2)=I+I(R3)=I(1+R1/R3)
Тогда напряжение на резисторе R2: U(R2)=I(R2)*R2=I*R2(1+R1/R3).
тогда напрядение на выходе насколько я понимаю это разность потенциалов между точкой С и землей,т.е либо между С и А, либо между С и D. Uвых=U(R2)+U(R3)=U(R2)+U(R1)=I*R2(1+R1/R3)+I*R(1).
опять получается несовпадение с ответом автора...
какую сейчас я допустил ошибку?(((

Re: Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Вт апр 06, 2010 13:53:10
SmarTrunk
У меня вроде так же получилось. Этот раздел обучалки не читал, не знаю, что там.

U(B)=I*R1
I(R3)=U(B)/R3=I*R1/R3
U(R2)=(I+I(R3))*R2=(I+I*R1/R3)
Uвых=U(C)=U(R2)+U(B)=(I+I*R1/R3)*R2+I*R1=I(R2+R1*R2/R3+R1)

Учесть инвертитование, то есть втекающий ток вызовет отрицательное напр. на выходе, и наоборот.

Re: Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Вт апр 06, 2010 14:00:13
AmericaN
ну вот теперь меня мучает вопрос кому верить?)))
может у кого-нибудь еще есть какие-нибудь мысли по этому поводу?

Re: Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Вт апр 06, 2010 16:14:46
Eprinter
Uвых= Ur1+Ur2, Ur1=Iвх*R1, Ur3=Ur1, Ur2=Ur3*R2/R3 => Uвых= Iвх*R1+Iвх*R1*R2/R3=Iвх*R1(1+R2/R3)
Думаю таким путём шёл автор. Но куда он дел Iвх - непонятно.
Впрочем есть предположение: т.к. Ur3=Ur1, но R1=100кОм а R3=1кОм, ток Iвх много меньше тока через R3 и в расчёт не принимается.

Re: Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Вт апр 06, 2010 16:28:37
AmericaN
так у вас получился такой же ответ как и у автора...
только как вы вывели формулу Ur2=Ur3*R2/R3 мне не понятно...можете разъяснить?

Re: Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Вт апр 06, 2010 16:32:38
Eprinter
Ответил, исправив предыдущий пост.
Автор по всей видимости пренебрёг входным током из-за его малости, но не написал об этом.
Раз ток входной опускаем, то дальше всё прозрачно - Ur3/Ur2=R3/R2

Re: Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Вт апр 06, 2010 16:33:57
AmericaN
А вот теперь понятно!
большое спасибо за помощь!!!

Re: Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Вт апр 06, 2010 16:35:56
Eprinter
Пожалуйста! Самому было интересно разобраться :))

Re: Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Ср апр 07, 2010 12:05:11
runsolar
Щас я вас еще больше запутаю :))

А вдруг автор думал так...

Iвх*R1+(Uвых*R3)/(R2+R3) = 0

дальше сами... :))

Re: Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Ср апр 07, 2010 15:31:41
Eprinter
Не иначе сам автор пожаловал :))
Действительно, так получается заветная формула!

Re: Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Ср апр 07, 2010 17:30:07
AmericaN
Получается что через резисторы R2 и R3 течет один ток?
а это в свою очередь означает что мы пренебрегли током Iвх?

Re: Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Ср апр 07, 2010 17:44:42
runsolar
Eprinter писал(а):Не иначе сам автор пожаловал :))
Действительно, так получается заветная формула!
Да не, я не автор :)), "афтор пускай жжот", до него мне далеко :))
Если честно в обучалке именно про "Операционные усилители." лично мне не понравилась - слабоватая статья :).

Re: Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Ср апр 07, 2010 17:54:52
SmarTrunk
Хоровиц, Хилл "Искусство схемотехники" - в старом 2-х томном издании лучше перевод
Титце, Шенк "Полупроводниковая схемотехника"

там про ОУ приятно почитать

Re: Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Ср апр 07, 2010 18:01:57
runsolar
SmarTrunk писал(а):Хоровиц, Хилл "Искусство схемотехники" - в старом 2-х томном издании лучше перевод
Титце, Шенк "Полупроводниковая схемотехника"

там про ОУ приятно почитать
Не спорю :) .

Re: Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Чт апр 08, 2010 10:07:03
Eprinter
AmericaN писал(а):Получается что через резисторы R2 и R3 течет один ток?
а это в свою очередь означает что мы пренебрегли током Iвх?
Нет. Получается, что по предложенному runsolar алгоритму мы плевать хотели на закон Кирхгофа, рассматривая только две ветви цепи :)))
Iвх*R1+(Uвых*R3)/(R2+R3) = 0 - входной ток на месте. Это я в своём первом посте допревращался до пренебрежения входным током :roll:

Re: Помогите разобраться расчетами в обучалке ОУ часть2

Добавлено: Чт апр 08, 2010 13:51:34
runsolar
Eprinter писал(а):
AmericaN писал(а):Получается что через резисторы R2 и R3 течет один ток?
а это в свою очередь означает что мы пренебрегли током Iвх?
Нет. Получается, что по предложенному runsolar алгоритму мы плевать хотели на закон Кирхгофа, рассматривая только две ветви цепи :)))
Iвх*R1+(Uвых*R3)/(R2+R3) = 0 - входной ток на месте. Это я в своём первом посте допревращался до пренебрежения входным током :roll:
Говорил же что запутаю... :))
Iвх*R1+(Uвых*R3)/(R2+R3) = 0 - о чем говорит это выражение ?
Имея в наличии ОС выход ОУ стремится сравнять понтенциал инверсного входа с неинверсным, а так как неинверсный вход равен потенциалу земли то и инверсный вход должен быть равен потенциалу земли и т.д. (выход ОУ старается этому посодействовать через ОС) :))