Feedback des Operationsverstärkers, Offset

Die folgende Schaltung ist ein nicht invertierender Verstärker mit einem normalen Operationsverstärker. Ich weiß, wie der "klassische" funktioniert: Vout/Vin = (R1+R2)/R2. Es gibt jedoch einen dritten Widerstand R3. Soweit ich weiß, hat es etwas mit einer Offset-Spannung zu tun. Kann jemand erklären, was es genau macht und wie man es berechnet (+ die Verstärkung hier)? Die Widerstandswerte, die ich gewählt habe, sind zufällig.

nicht invertierender Operationsverstärker

Außerdem habe ich noch eine zweite Frage. Ich habe kürzlich einen Kondensator in einem Feedback gesehen. Es war kein Operationsverstärker, sondern ein Differenztransistorverstärker. Im Grunde gab es die gleiche Rückkopplung wie bei der obigen Schaltung mit R1 und R2 + einem Kondensator zwischen R2 und GND (in Reihe). Was ist der Zweck dafür?

Wenn Sie davon ausgehen, dass der OA nicht gesättigt ist, liegt der nicht invertierende Eingang bei vin. Sie können die Ströme durch R3 und R2 leicht finden, da Sie die Spannungen an ihnen kennen. Wenden Sie KCL auf den Knoten an, an dem alle R angeschlossen sind, und Sie finden den Strom durch R1 und damit die Spannung darüber. Von dort aus finden Sie vout (achten Sie auf die aktuelle Richtung)

Antworten (4)

Wie Sie sehen können, gibt es eine Verstärkungskomponente und einen Offset für die von Ihnen gepostete Schaltung.

( 10 − v ich N ) R 3 + ( v Ö u T − v ich N ) R 1 = v ich N R 2

( 10 − v ich N ) R 1 R 2 + ( v Ö u T − v ich N ) R 3 R 2 = v ich N R 1 R 3

10 R 1 R 2 − v ich N R 1 R 2 + v Ö u T R 3 R 2 − v ich N R 3 R 2 = v ich N R 1 R 3

10 R 1 R 2 + v Ö u T R 3 R 2 = v ich N ( R 1 R 3 + R 1 R 2 + R 3 R 2 )

v Ö u T R 3 R 2 = v ich N ( R 1 R 3 + R 1 R 2 + R 3 R 2 ) − 10 R 1 R 2

v Ö u T = v ich N ( R 1 R 3 + R 1 R 2 + R 3 R 2 ) R 3 R 2 − 10 R 1 R 3

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Cool, danke

Der Widerstand R3 ist nicht nur Teil des Rückkopplungsnetzwerks (in diesem Fall würde er nur die Verstärkung beeinflussen), sondern ist mit einer zweiten Eingangsspannung (10 Volt) verbunden. Er beeinflusst also die Verstärkung und ist außerdem Teil eines Verstärkers, der an ZWEI Eingangsspannungen angeschlossen ist (AC-Signal am nicht-inv. Eingang und eine DC-Spannung am inv. Eingang)

Zu diesem Zweck können Sie die Schaltung neu zeichnen und eine andere 10-Volt-Gleichstromquelle als zweite Eingangsspannung verwenden (verbunden mit R3) ... dies klärt die Situation und ermöglicht es Ihnen zu sehen, dass Sie tatsächlich einen Differenzverstärker haben (beide Eingangsknoten des Operationsverstärkers ein Eingangssignal erhalten - eines ist Wechselstrom und ein Gleichstrom).

Denken Sie jetzt daran, dass Sie in einem solchen Fall den Superpositionssatz verwenden können, um die Berechnung in zwei separate Teile aufzuteilen.

Im Grunde gab es die gleiche Rückkopplung wie bei der obigen Schaltung mit R1 und R2 + einem Kondensator zwischen R2 und GND (in Reihe). Was ist der Zweck dafür?

Der Zweck dieses Kondensators besteht darin, dass er eine niedrigere Grenzfrequenz liefert und die Schaltung als aktiver Hochpassfilter fungiert. Die untere Grenzfrequenz ist gleich:

F C = 1 2 π R 2 C 2

Richtig: Es ist kein Hochpass....sondern ein "Lead Compensator (PD-T1)" mit kleinerer Verstärkung für tiefere Frequenzen und größerer Verstärkung für ansteigende Frequenzen.

Da dies wie eine Hausaufgabe aussieht, gebe ich Ihnen nur einen Hinweis, um loszulegen. Versuchen Sie, R2 und R3 durch ihr Thevenin-Äquivalent zu ersetzen, wie am invertierenden Eingang zu sehen ist.

Das ist keine Hausaufgabe, aber ich muss es lernen und habe immer noch nicht herausgefunden, wie es genau funktioniert. Sicher, ich kann es simulieren, aber es hilft mir nicht, es zu verstehen.
Feedback des Operationsverstärkers, Offset
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