Работа операционного усилителя

[Lexter]

22 минуты назад, Димитрус сказал:

А разве не об этом я говорил

Может и об этом. Догадаться было трудно.

 

22 минуты назад, Димитрус сказал:

значения резестивной обвязки ОУ не могут быть произвольными.

Естественно всё рассчитывается. Вот только номиналы резисторов этого делителя не должны влиять на работу схемы. Или обеспечьте, чтобы внешние токи не влияли на резистивный делитель, или по крайней мере чтобы их влияние было настолько мало, чтобы можно было ими пренебречь, или учитывайте их. В данной схеме дополнительный ток в делитель через V1 учитывать очень неудобно, портому что он зависит от уровня входного сигнала и очень сильно меняется. Обычно делают так, чтобы никакие дополнительные токи, кроме собственного тока утечки входа ОУ, в этот делитель не попадали. Смещение уровня входного сигнала делается обычно отдельной цепью. Другой способ - создание напряжения "виртуальной земли" отдельным усилителем (эмиттерным повторителем или ОУ) с низким выходным сопротивлением. Если не нужно усиление постоянной составляющей, ставят разделительную ёмкость по входу ... Способов и вариантов схем куча.

То, что вы наблюдаете в вашей схеме - это не изменение коэффициента усиления усилителя, а смещение "виртуального нуля", приводящее к залёту в ограничение выхода ОУ. Посмотрите токи через элементы, напряжения на выводах питания, входах и выходе ОУ относительно цепи GND на вашей схеме. Тогда увидите, что происходит, почему на выходе 2,7 В относительно напряжения на неинвертирующем входе вместо ожидаемых 4,5.

 

22 минуты назад, Димитрус сказал:

Моя цель была прояснить как можно достаточно простой расчет данных номиналов, пусть и немного не точного характера. 

Для этого достаточно знания закона Ома и элементарного понимания, по каким цепям какие токи текут. Посчитать можно как абсолютно точно, так и приблизительно. Зависит от целесообразности для конкретной схемы.

Изменено 21 апреля пользователем Lexter

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[IMXO]

3 минуты назад, Димитрус сказал:

А разве не об этом я говорил

нет, не об этом. Вы пытаетесь решить элементарный расчет методом научного тыка.
А там все элементарно.
Делитель совместно с источником питания образует источник смещения:
Vcм=Vпит*R2/(R1+R2)=6в, который подключен к неинвертирующему входу ОУ через эквивалентный резистор Rэкв=R1||R2=3кОм
Напряжение на выходе ОУ равно
Uвых=R4*I+R3*I-V1+Rэкв*I+Vcм, где I=V1/R3=1.5мА-ток в цепи
итого Uвых=3*1,5+1*1,5-1,5+3*1,5+6=15В
А утя напряжение питания 12В... фот и думай...

[Реклама]

"Летний фестиваль скидок" ТМ Электроникс!

20% скидка на все электронные компоненты + бесплатная доставка и 15% кешбэк!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Димитрус]

Да,  Вашим выражением Uвых=3*1,5+1*1,5-1,5+3*1,5+6=15В пользоваться удобно. Как я понимаю достаточно изменять его составляющие, т.е. величину входного сигнала и номиналы входящих в этот расчет резисторов чтобы выходное напряжение ( в данном случае выходным здесь является напряжение между выходом ОУ и минусом питающего напряжения - так?) совпало с номиналом питающего, ну естественно чуть меньше за вычитом того небольшого что остается на выходном транзисторе ОУ. 

[Реклама]

Аккумуляторы INR21700 от EVE Energy со стандартной и увеличенной емкостью

В Компэл представлены аккумуляторы 21700 с емкостями 4000 мА⋅ч и 5000 мА⋅ч (INR21700-40P и INR21700-50E, соответственно). Аккумуляторы INR21700-50E характеризуются повышенной емкостью и предназначены для  устройств с длительным сроком службы. Для приложений, где требуется экстремальный ток разряда до 30 или 50 А, подойдет аккумулятор INR21700-40P. Аккумуляторы INR21700 предназначены для  электротранспорта, а также для промышленных и бытовых приложений. Подробнее>>

 

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[IMXO]

3 часа назад, Димитрус сказал:

Как я понимаю....совпало с номиналом питающего

Нет, Вы понимаете это не правильно. Это крайнее условие работы ОУ. Те для правильной работы напряжение на выходе должно быть меньше напряжения питания ОУ : R4*I+R3*I-V1+Rэкв*I+Vcм = Uвых < Uпит.
ОУ стремится установить на выходе такое напряжение при котором разница напряжений на прямом и инверсном входе ОУ будет равна нулю. Произойдет это когда Входное напряжения V1 и падение напряжения на R3 будут равны. Величина Входного напряжения V1 и резистор R3 определяет ток в цепи.  Эквивалентный резистор делителя Rэкв смещение "виртуального нуля".
Для правильной ОУ работы эквивалентный резистор должен быть во много раз меньше резисторов ООС  Rэкв<<R3||R4. В идеале равен нулю Rэкв=0.

Изменено 22 апреля пользователем IMXO

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Димитрус]

Не много не точно я выразился относительно ..." совпало с питающим напряжением". Скажем так - не меньше питающего, плюс та часть что остается на выходном транзисторе ОУ. И еще вопрос - в Вашем выражении величина тока в цепи, как Вы пишете - I=V1/R3=1.5mA, Такой ток будет при выходном напряжение  если оно корректно с точки зрения соотношений R3 и R4 , то есть  в моей схеме 4,5В. А в здесь и смещение напряжения увеличилось на два порядка до 0,4В почти и естественно никакого ноля нет между инвертным и не инвертным входом. И ток получается не 1,5mA. Или что то не так я понимаю?

[Реклама]

Помехоподавляющие пленочные конденсаторы Hongfa для бытовых и промышленных сетей

Компания Hongfa - один из лидеров азиатского рынка пленочных конденсаторов с полным циклом производства. Она выпускает пять серий помехоподавляющих конденсаторов этого типа как для бытовой, так и для трехфазной промышленной сети, а также для автомобильного применения. Продукция компании по ассортименту, параметрам и количеству серий конденсаторов ЭМП не уступает другим крупным производителям этого сегмента и может легко заменить ассортимент ушедших из РФ брендов. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[IMXO]

2 часа назад, Димитрус сказал:

как Вы пишете - I=V1/R3=1.5mA, Такой ток будет при выходном напряжение  если оно корректно с точки зрения соотношений R3 и R4 , то есть  в моей схеме 4,5В.

Еще раз, такой ток будет если ОУ сможет обеспечить необходимое напряжение на выходе Uвых=15В.
Утя напряжение питания 12В, максимальное напряжение на выходе 11.9В.
Ток в цепи I=(Uпит-Vcм+V1)/(R4+R3+Rэкв)=(11,9-6+1,5)/(3+1+3) = 1,057мА
dUвх = V1-R3*I=1,5-1*1,057 = 0,443В

Изменено 22 апреля пользователем IMXO

[Falconist]

@Димитрус , судя по задаваемым Вами вопросам, мою статью, ссылку на которую я давал выше, Вы и в глаза не видели. Если бы прочитали - 90% вопросов отпали бы, как яйца от продналога.

[Димитрус]

1 час назад, IMXO сказал:

Ток в цепи I=(Uпит-Vcм+V1)/(R4+R3+Rэкв)=(11,9-6+1,5)/(3+1+3) = 1,057мА
dUвх = V1-R3*I=1,5-1*1,057 = 0,443В

Вот! в данном варианте смысл расчета цепи становится понятнее...

33 минуты назад, Falconist сказал:

судя по задаваемым Вами вопросам, мою статью, ссылку на которую я давал выше, Вы и в глаза не видели

Как раз эту статью читал и читал до публикации Вашей ссылки. Статья хорошая и хороша как раз для понимая сути принципа работы ОУ, но к сожалению все расчеты в ней по ОУ  (впрочем как и в 90%  всех других источниках про ОУ) сводятся к нахождению Ку... то есть к выбору резисторов в цепи ОС. То о чем я просил в своем посте там ни слова.

[Falconist]

Как это "ни слова"? Самый главный принцип - потенциал неинвертирующего входа является всего-навсего ОПОРНЫМ. Всё управление идёт по инвертирующему входу, охваченному ООС. Вот параметры этой самой цепи ООС и являются главными и единственными, требующими учёта и расчёта.