wzmacniacz operacyjny

bestb · Post autor: **bestb** » 04 lis 2010, 2:30

super jesteś wielki!
zastanowiło mnie tylko to zdanie o tej rezystancji... dlatego zacząłem się gubić, może po prostu chodzi o rezystancje samego wzmacniacza...

aż tak obszernego wyjaśnienia się nie spodziewałem (szkoda ze w UK tak obficie tego nie wyjaśniają)
tak czy siak dziękuje za poświęcony czas

slawek55 · Post autor: **slawek55** » 04 lis 2010, 7:21

Przy okazji może ja będę miał szanse nauczyć sie czegoś.
Popatrzcie, jest wzmacniacz w układzie odwracającym. Wszystkie znane mi opisy i dowody matematyczne mówią iz taki wzmacniacz ma rezystancje wejściową równą R1 (mimo że brak jest tu opisów rezystancji, ale wiadomo o które chodzi).
Wszystko pięknie się zgadza w przypadku kiedy taki układ ma symetryczne zasilanie i wejście (+) takiego wzmacniacza jest podpięte wprost do masy.
A jak wykazać że taki układ tez ma rezystancję wejściową równa R1 w przypadku zasilania niesymetrycznego kiedy to do wejścia (+) jest przyłączony dzielnik ustalający połowę napięcia zasilania i ma np dwa rezystory po 10k?
Przecież nie jest to juz tak oczywiste?

bestb · Post autor: **bestb** » 04 lis 2010, 13:16

czy wartości rezystorów R1 R2 mogę użyć dowolnie ? pytam ponieważ jeśli zakładając standardowe wartości producentów to osiągniecie wzmocnienia rowne 1000 (bo takie potrzebuje) jest trudne. A wiec czy np. mogę użyć r1 999Ω oraz r2 1Ω ? jaka powinna być zatem wartość r3?

Post autor: **Jony130** » 04 lis 2010, 16:06

bestb pisze: czy wartości rezystorów R1 R2 mogę użyć dowolnie ? pytam ponieważ jeśli zakładając standardowe wartości producentów to osiągniecie wzmocnienia rowne 1000 (bo takie potrzebuje) jest trudne

Jak dla mnie to powinieneś dać rezystory z szeregu E96.
Choć i tak przy tak dużym wzmocnieniu błąd będzie dosyć mały nawet jak dasz te 1M i 1K.
I wtedy R3 = 1K

[ Dodano: 2010-11-04, 17:01 ]

slawek55 pisze:Wszystko pięknie się zgadza w przypadku kiedy taki układ ma symetryczne zasilanie i wejście (+) takiego wzmacniacza jest podpięte wprost do masy.
A jak wykazać że taki układ tez ma rezystancję wejściową równa R1 w przypadku zasilania niesymetrycznego kiedy to do wejścia (+) jest przyłączony dzielnik ustalający połowę napięcia zasilania i ma np dwa rezystory po 10k?
Przecież nie jest to juz tak oczywiste?

Ale tylko rezystancją dla składowej zmiennej jest równa R1.
Bo tak to już całkiem inna bajka.

Napięcie wyjściowe będzie wynosić:

Vout = (R2/R1 + 1)•Vp - R2/R1•Vin ( zasada superpozycji, wszak zakładamy pracę liniową)

I wtedy Rwe_dc = Vin/Iin

Iin = (Vin - Vout)/(R1+R2)

Rwe_dc = (R1•Vin)/ ( Vin - Vp)

I tak dla Vcc = 12V napięcie na wejściu nieodwracającym jest równe Vp = 6V
A rezystory po 1K mamy:

Rwe_dc dla Vin=5V wynosi 5K i prąd pobierany ze żródła Iin = -1mA.

Dla Vin = 4V ---> Rwe = 2K i prąd wejściowy Iin =- 2mA
Więc rezystancja dla składowej zmiennej

Rwe_ac = ΔVin/ΔIin = (5V - 4V)/( (-1mA) - (-2mA) ) = 1KΩ

Zmieniając tylko R1 na 2K a reszta dalej po 1K.

To dla Vin = 1V ---> Rwe_dc = 400Ω----> Iin = -2.5mA
A dla Vin = 2 --- V Rwe_dc = 1K ----> Iin = -2mA

Rwe_ac = ( 2V - 1V) / ( (-2mA) - (-2.5mA) ) = 1V/500uA = 2KΩ

Jest to najprostszy dowód jaki znam, choć zawsze można obliczyć pochodną.

Rwe_ac = (R1 * dVin )/ ( dVin - dVp)

I skoro Vp jest stałe ustalone przez dzielnik to pochodna z Vp wyjdzie zero a dVin się skróci i zostanie samo R1.

bestb · Post autor: **bestb** » 04 lis 2010, 17:46

ok dziekuje

jeszcze mały update dzisiaj się dowiedziałem ze wartości wew. wzmacniacza podane w zadaniu, nie koniecznie muszą być takie same... krotko mówiąc mogę je dowolnie dobrać tak aby uzyskać jak najbardziej zbliżony do idealnego ...

Post autor: **Jony130** » 04 lis 2010, 18:15

bestb pisze:krotko mówiąc mogę je dowolnie dobrać tak aby uzyskać jak najbardziej zbliżony do idealnego

One i tak już są bardzo blisko ideału.

bestb · Post autor: **bestb** » 05 lis 2010, 2:36

ok co do drugiej części to chyba sobie poradzę ponieważ miałem wykład z zupełnie ina osoba i trosze jaśniej mi sie zrobiło jeśli chodzi ccmr i całą reszte
jeszcze raz dzięki za wyjaśnienie

slawek55 · Post autor: **slawek55** » 05 lis 2010, 14:27

Dziekuje Jony130 za odpowiedź, bardzo.

bestb · Post autor: **bestb** » 08 kwie 2011, 19:24

Mam pytanko czy w tym przypadku
Obrazek

jeśli mamy wzmocnienie 2000 natomiast reszta parametrów jest idealna
to całkowite wzmocnienie będzie wynosiło?

$Obrazek$
czy sie mylę...?

Post autor: **Jony130** » 08 kwie 2011, 21:51

Ja znam taki wzór
G = A/(1+A*β) = 1 / ( (1/A) + β )
β = R2/(R1+R2)

Więc sprawdza sobie czy wyjdzie ci ten sam wynik.

bestb · Post autor: **bestb** » 10 kwie 2011, 15:53

dziękuje czyli ten trzeci rezystor nic tutaj nie wnosi?

Post autor: **Jony130** » 10 kwie 2011, 16:40

bestb pisze:dziękuje czyli ten trzeci rezystor nic tutaj nie wnosi?

Tak, nie ma wpływu na wzmocnienie dopóki sygnał wejściowy pochodzi od idealnego źródła napięcia a opamp ma nieskończenie wielką rezystancję wejściową.

bestb · Post autor: **bestb** » 11 kwie 2011, 13:48

miałeś racje wynik zupełnie inny...
mam jeszcze pytanie czy w tym przypadku analiza przy pomocy superpozycji zależności Vo Vi oraz Ib będzie rozwiązywana w ten sam sposób jak w przypadku układu z pierwszej strony?
czyli Vout = Vout'1 + Vout'2 = -Ip * R3 * (R2/R1 +1) + In * R2 = In•R2 - Ip•R3•(R2/R1 +1)

zakładam ze jest idealny.

Post autor: **Jony130** » 11 kwie 2011, 18:26

bestb pisze: czy w tym przypadku analiza przy pomocy superpozycji zależności Vo Vi oraz Ib będzie rozwiązywana w ten sam sposób jak w przypadku układu z pierwszej strony?

Tak, zasada superpozycji zawsze działa dla układów liniowych.

bestb pisze:Vout = Vout'1 + Vout'2 = -Ip * R3 * (R2/R1 +1) + In * R2 = In•R2 - Ip•R3•(R2/R1 +1)

Dla Vi=0V wzór ten będzie prawdziwy.
Dla Vi różnych od zera już nie, ale wyznaczenie Vout z uwzględnieniem Vi zostawiam tobie.