Berechnen Sie die Eingangsspannung des Operationsverstärkers mit Potentialteiler und Vorwiderstand

Ich habe es geschafft, mich zu verwirren, wenn es darum geht, den Spannungsabfall über einem Vorwiderstand zu berechnen, der an einen Spannungsteiler angeschlossen ist (siehe unten):

Operationsverstärker, der an einen Potentialteiler mit zusätzlichem Vorwiderstand angeschlossen ist

Der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers ist mit einem 20K-Widerstand verbunden, der dann mit dem Ausgang eines Spannungsteilers verbunden ist (Oberer Widerstand ist 56K, unterer ist 7K). Die Eingangsspannung zum Potentialteiler beträgt 12V.

Ich möchte die Spannung berechnen, die der Operationsverstärker (als Spannungspuffer eingestellt) an seinem nicht invertierenden Eingang (in diesem Fall Pin 3) "sieht".

Der Eingangswiderstand für einen idealen Operationsverstärker sollte unendlich sein, in der Praxis gibt es jedoch einen sehr geringen Eingangsleckstrom. Dabei stellen sich mir folgende Fragen:

1) Ist der am Ausgangszweig des Potentialteilers "gesehene" Widerstand gleich der Summe aus dem Eingangswiderstand des Operationsverstärkers und dem 20k-Widerstand? Oder wäre es gleich dem äquivalenten Parallelwiderstand von 7k | | 20k + Eingangswiderstand des Operationsverstärkers?

2) Da der Eingangswiderstand des Komparators sehr hoch ist (und ich keine spezifischen Werte dafür habe), könnte ich irgendwie die Spannungsabfälle des Spannungsteilers über dem 20k-Widerstand und dem Operationsverstärker berechnen, ohne die Stromaufnahme zu berechnen?

3) Kann ich das Problem in Bezug auf die vorherigen Fragen in zwei Teile „aufteilen“? dh Berechnen Sie die Ausgangsspannung des Potentialteilers und berechnen Sie dann den Spannungsabfall über dem 20k-Widerstand und dem Operationsverstärker?

4) Würde mir eine Ersatzschaltung ohne Operationsverstärker (dh ein 20k-Widerstand bleibt auf einer Seite schwebend) helfen, den Spannungsabfall über dem 20k-Widerstand zu berechnen?

Danke für eure Hilfe - ich mache mich seit Tagen wahnsinnig mit diesem Problem...

Wie können Sie sagen, dass 7k und 20k parallel sind? Schau mal ins Datenblatt. Möglicherweise finden Sie einige Informationen zur Eingangsimpedanz.
Erklären Sie , warum R6 (20k) benötigt wird. Meiner Meinung nach ist dieser Widerstand nicht erforderlich, da die Opamp-Eingänge keinen Strom ziehen und sich keine Spannung über dem Widerstand entwickelt, sodass Sie einfach einen Draht verwenden können, aber Sie können mir gerne das Gegenteil beweisen.
Es ist keine Komparatorschaltung; es ist eine Operationsverstärkerschaltung; insbesondere ein Einheitsverstärkungspuffer.
Ich verstehe nicht, warum R6 dort ist. Wenn es dich wahnsinnig macht, warum kannst du es nicht entfernen?
Entschuldigung, ich habe die Namen verwechselt, als ich mir die Komparatoren angesehen habe, die an den Ausgang des Operationsverstärkers angeschlossen sind (in dieser Zeichnung nicht gezeigt). Der 20K-Widerstand befindet sich im hier gezeigten LM3914-LED-Treiber ti.com/lit/ds/symlink/lm3914.pdf Ich versuche nur, den Spannungsabfall über dem 20k-Widerstand in diesem Szenario zu verstehen.

Antworten (2)

  1. Der Widerstand wird "gesehen", aber sein Effekt ist so gering, dass Sie ihn nicht messen können, es sei denn, Sie arbeiten in Präzisionsschaltungen. (Der Operationsverstärkereingang ist wirklich hochohmig)

  2. Sie können sich auf den Bias-Eingangsstrom beziehen, wenn Sie den Spannungsabfall wissen möchten, da dieser den Eingangswiderstand in den meisten Operationsverstärkern dominiert, z. B. 5 pA * 20 K = 100 nV,

  3. Da der Effekt etwa 7 signifikante Stellen von der Teilerspannung entfernt ist, können Sie ihn in diesem Fall sicher ignorieren. Wenn Sie beispielsweise 1-Giga-Ohm-Widerstände für Ihren Teiler hätten, wäre dies eine andere Geschichte (dort dominiert das Rauschen, aber die DC-Wert würde beeinflusst)

  4. beziehen Sie sich auf die Eingangsruheströme, wenn Sie den Abfall von 20 K wünschen, er dominiert die Eingangsimpedanz.

  1. Der Eingangsstrom des Operationsverstärkers wird typischerweise als konstanter Strom modelliert , was bedeutet, dass er sich überhaupt nicht wie ein Widerstand verhält (eine ideale Stromquelle hat einen unendlichen Widerstand ). Vielmehr würde es die Eingangsspannung um den effektiven Source-Widerstand des tatsächlichen Widerstandsnetzwerks multipliziert mit dem Eingangsvorspannungsstrom erhöhen oder verringern. Das ist das Superpositionsprinzip.

  2. Es ist als Operationsverstärker angeschlossen, nicht als Komparator. Siehe oben.

  3. Ja. Berechnen Sie zuerst die Thevenin-äquivalente Quelle und den Widerstand. Das betrifft nur die drei Widerstände und die Spannungsquelle.

  4. Ohne den Operationsverstärker gibt es keinen Vorspannungsstrom, sodass der 20-K-Widerstand keinen Unterschied macht, er beeinflusst jedoch den äquivalenten Thevenin-Quellwiderstand ziemlich stark (Sie können bei der Inspektion sehen, dass der Quellwiderstand des 56-K/ Der 7K-Teiler allein ist weniger als 7K, also erhöht 20K ihn ziemlich stark).

Berechnen Sie die Eingangsspannung des Operationsverstärkers mit Potentialteiler und Vorwiderstand
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