Grundlegende Analyse idealer Operationsverstärkerschaltungen

Question

Grundlegende Analyse idealer Operationsverstärkerschaltungen

rrz0

Ich versuche, mich mit Operationsverstärkern vertraut zu machen, indem ich dieses Buch von Sergio Franco durchgehe.

Dies ist eine grundlegende Frage in Bezug auf das Beispiel auf Seite 16, das ich nur schwer verstehen kann.

Gemäß der Erläuterung ist V3 gleich –6 V.

Ich weiß, dass ein idealer Operationsverstärker bei Betrieb mit negativer Rückkopplung die Spannung und den Strom ausgibt, die erforderlich sind, um VD auf Null zu treiben oder VN zu zwingen, VP zu verfolgen.

Die obere Hälfte der Schaltung sieht aus wie eine invertierende Verstärkerschaltung, wobei die untere Hälfte Vp (Spannung am positiven Eingang) auf 0 belässt:

Was mache ich hier falsch?

Unterreden

Warum sagen Sie, dass es laut Erklärung -6 V sein sollte?

Unterreden

Ach ich verstehe. Sie ignorieren den 10k-Widerstand

rrz0

@Undertalk Re. Ihr erster Kommentar, das Buch besagt, dass Vout = -6 V ist

Neil_DE

Da v1 = v2, hat der 30k 6 V darüber, was einen Strom I1 durch sich selbst und damit durch den 10k-Widerstand zieht, sodass v1 nicht null Volt ist.

rrz0

Danke für die Kommentare. Das hat mir beim weiteren Verständnis geholfen.

LvW

Warum denkst du, dass du "falsch handelst"? Das Ergebnis ist in Ordnung!

Chu

i_{1} = 0.2 m A

$\small i_1 = 0.2 mA$ , So

v_{1} = - 2 V

$\small v_1 = -2 V$ ; somit

v_{o}

$\small v_o$ relativ zum Boden ist

v_{0} = - 4 - 2 = - 6 V

$\small v_0=-4-2=-6 V$

Antworten (1)

Grundlegende Analyse idealer Operationsverstärkerschaltungen

@Undertalk Re. Ihr erster Kommentar, das Buch besagt, dass Vout = -6 V ist
Da v1 = v2, hat der 30k 6 V darüber, was einen Strom I1 durch sich selbst und damit durch den 10k-Widerstand zieht, sodass v1 nicht null Volt ist.
Danke für die Kommentare. Das hat mir beim weiteren Verständnis geholfen.
Warum denkst du, dass du "falsch handelst"? Das Ergebnis ist in Ordnung!
$\small i_1 = 0.2 mA$ , So $\small v_1 = -2 V$ ; somit $\small v_o$ relativ zum Boden ist $\small v_0=-4-2=-6 V$

Lorenzo Donati unterstützt die Ukraine · Answer 1

Lassen Sie uns die Berechnungen durchführen, um die Erklärung zu überprüfen.

Seit $v1=v2$ Der 30-kΩ-Widerstand hat die gesamten 6 V vom Generator darüber, daher der Strom:

ich = \frac{6 v}{30 k Ω} = 0,2 M A

$i=\frac{6V}{30k\Omega}=0.2mA$

Da die Opamp-Eingänge (idealerweise) keinen Strom ziehen, ist dies der gleiche Strom, der im 10-kΩ-Widerstand fließt. Deshalb, weil die Stromrichtung von Masse nach ist $v1$ , wir haben:

v_{1} = - ich \cdot 10 k Ω = - 0,2 M A \cdot 10 k Ω = - 2 v

$v_1 = - i \cdot 10k\Omega = -0.2mA \cdot 10k\Omega = -2V$

Das wissen wir bereits $v1=v2=-2V$ wegen der Opamp-Aktion (virtueller Kurzschluss zwischen Eingängen) aufgrund negativer Rückkopplung. Außerdem der gleiche Strom $i$ fließt in den 20kΩ-Widerstand, daher können wir schreiben:

v_{3} = v_{2} - 20 k Ω \cdot ich = - 2 v - 20 k Ω \cdot 0,2 M A = - 2 v - 4 v = - 6 v

$v_3 = v_2 - 20k\Omega \cdot i = -2V - 20k\Omega \cdot 0.2mA = -2V - 4V = -6V$

Am Ende ist Ihr Fazit richtig. Ich hoffe, dieses explizite Berechnungsverfahren zerstreut alle verbleibenden Zweifel, die Sie haben.

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