Invertierender Operationsverstärker

Die Verstärkung eines idealen Operationsverstärkers wird als unendlich betrachtet und Vout=K(V+ - V-). wobei V+ der nicht invertierende Eingang und V- der invertierende Eingang ist. Die Ausgangsspannung im Fall eines invertierenden Operationsverstärkers ist Vout=(-Rf/Ri)*Vin.

Bedeutet dies, dass (V+ - V-)=Vin?? Wenn ja, wie ist es dann möglich, dass wir bei der Berechnung von Vout im invertierenden Operationsverstärker einen virtuellen Kurzschluss berücksichtigen, dh V + = V-. Ist dann Vin ungefähr null??

Sie mischen in Ihrer Frage die Konfiguration mit offenem Regelkreis mit einer Konfiguration mit negativer Rückkopplung. Die zweite Gleichung wird aus der ersten (offenen Schleife) erhalten, wenn eine bestimmte Rückkopplungskonfiguration vorhanden ist, und Kgeht ins Unendliche.
Vin im invertierenden Operationsverstärker wird in Reihe mit dem Spannungsabfall VR1 über dem Eingangswiderstand R1 angelegt. Der Operationsverstärker macht VR1 = Vin, indem er den Strom durch R1 einstellt. Als Ergebnis ist V- = Vin - VR1 = 0 (virtuelle Masse). Immer noch eine interessante Frage, die eine interessante Antwort provoziert ...
Welchen Wert hat die Differenzspannung, die der Operationsverstärker verstärkt? Ist es fast null?
Ja, es ist null. Null mal Unendlich ergibt in diesem Fall Vout.
Rf/Rin * Vout = Vin- = Vin+. Während der Vsource-Strom durch Rin + Rf nur zu Vout fließt.
Aber die Verstärkung eines Operationsverstärkers ist -Rf/Ri, was meiner Meinung nach nicht unendlich ist. Wie wird also eine signifikante Ausgangsspannung erhalten? Ich bin verwirrt mit dieser Formel eines idealen invertierenden Operationsverstärkers (Vout = Vin (-Rf / Ri). Ist Vin = Differenzspannung eines Operationsverstärkers?
Hier ist eine andere Art, über negative Rückkopplung nachzudenken: In einer Konfiguration mit negativer Rückkopplung versucht der Operationsverstärker, seinen Ausgang auf die erforderliche Spannung zu bringen v In + = v In −

Antworten (2)

Es scheint, dass Sie die Open-Loop-Verstärkung des OpAmp (die nur die Komponente ist) mit der Verstärkung der gesamten Schaltung verwechseln.

Was ist, wenn Sie den OpAmp als ideal betrachten, abgesehen von der unendlichen Open-Loop-Verstärkung:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

v N e G − v ich N R ich = v Ö u T − v N e G R F

( v P Ö S = 0 ) → v Ö u T = − K v N e G

Ersetzen Sie Vneg in der ersten Gleichung.

R F ∗ − v Ö u T K − R F v ich N = R ich v Ö u T + R ich v Ö u T K

Und isolieren Sie echten Gewinn:

v Ö u T v ich N = − R F K R ich K + R ich + R F

Da die Open-Loop-Verstärkung K gegen unendlich tendiert, tendiert die reale Verstärkung zur idealen Formel.

v Ö u T v ich N = − R F R ich

Ich fing an, eine ähnliche Antwort zu schreiben, wurde aber müde von all dem L A T E X :)
:) ja, es ist langweilig

Operationsverstärker-Berechnungen sind etwas seltsam, da sie mit der Annahme beginnen, dass der Ausgang des Operationsverstärkers nicht gesättigt ist. Dies ist nicht automatisch der Fall, aber in späteren Schritten stellen wir sicher, dass dies der Fall ist.

Damit der Operationsverstärker nicht an eine der beiden Schienen (ungesättigt) gepinnt wird, müssen die Eingänge zu V+ und V- im Wesentlichen gleich sein. Aus diesem Grund enthalten Operationsverstärkergleichungen die Annahme V+ = V-.

Betrachten wir nun den invertierenden Verstärker durch diese Linse. Wir gehen davon aus, dass v+ gleich v- ist und v+ auf 0 V gesetzt wird, daher muss v- auf 0 V gehalten werden.

Wie wird das passieren? Nun, ich stelle es mir gerne so vor: Wenn wir davon ausgehen, dass v- 0 Volt ist, dann fließt ein bestimmter Strom über den Eingangswiderstand zu v-. Wenn Vin 1 V und der Widerstand 1 k beträgt, fließt 1 mA. Wenn dies geschieht, beginnt die Spannung an v- zu steigen, und der Ausgang des Operationsverstärkers beginnt, sich in Richtung der negativen Schiene zu bewegen (Slewing). Der Operationsverstärker dreht weiter, bis der Strom, der den Rückkopplungswiderstand verlässt, genau gleich dem Strom in v- ist. An diesem Punkt ist die Spannung an v- wieder eine konstante 0 und der Ausgang ist stabil. Der Betrag des Ausgangsspannungshubs, der zum Erzeugen dieses Stroms erforderlich ist, hängt vom Rückkopplungswiderstand ab. Wenn Rf ebenfalls 1k ist, werden 1V benötigt, was eine Verstärkung von -1 erzeugt. Wenn Rf stattdessen 2k wäre, wären 2v erforderlich, um diese 1mA zu entfernen, und die Verstärkung wäre -2.

Invertierender Operationsverstärker
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