Operationsverstärker und Gegenkopplung

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Betrachten wir einen Operationsverstärker. In jedem Buch, das ich bisher gelesen habe, heißt es, wenn wir:

  • Negative Rückmeldung
  • endliche Ausgabe

dann haben wir:

Vout = A * (v2 - v1) --> (v2 - v1) = Vout / A

Wenn A sehr, sehr groß ist, sind v1 und v2 tendenziell gleich (obwohl sie nicht gleich sind).

Nun die Frage: Wer sagt, dass ganz am Anfang (also beim Einschalten der Schaltung) der Unterschied zwischen v2 und v1 so gering ist, dass wir den in Bild b gezeigten linearen Bereich verwenden dürfen (und damit die vorherige Berechnung rechtfertigen). )? Was ist, wenn am Anfang (v2-v1) nicht so klein ist?

Danke

Ich weiß nicht, wer das sagt, ich nicht. Eigentlich kann es höher sein. Was ist, wenn? Nichts, Feedback würde es beheben.
Ja, wenn wir versuchen, das transiente Verhalten unmittelbar nach dem Einschalten zu berücksichtigen, liegt der Ausgang bei Vout,max (einer der Versorgungsschienen), bevor die negative Rückkopplung den Ausgang auf den gewünschten DC-Bias-Punkt zurückbringt (vorzugsweise in der Mitte zwischen beiden Stromschienen).

Antworten (2)

In einem ordnungsgemäß funktionierenden Verstärker ist die Richtung der negativen Rückkopplung korrekt, selbst wenn die Größe des Ausgangs wie in dem von Ihnen gezeigten Diagramm begrenzt ist. Die Rückkopplung bringt die Schaltung wieder ins Gleichgewicht und schließlich zu ungefähr gleichen Eingängen.

Es gibt jedoch einige Operationsverstärker, normalerweise ältere Rail-to-Tail-Typen, bei denen sich das Vorzeichen der Verstärkung umkehrt, wenn die Eingänge ihren Eingangs-Gleichtaktbereich Vcm überschreiten. Diese Verstärkertypen können daher „einrasten“, wenn die beabsichtigte negative Rückkopplung positiv wird. Ich denke, dies wurde von den ursprünglichen Verstärkerdesignern nicht als Fehler angesehen, da Eingänge außerhalb von Vcm nicht "erlaubt" sind. Aber es ist ein so häufiger Fehlerzustand, der auftritt, dass er Dutzende von Verstärkerbenutzern zum Stolpern gebracht hat.

Es wurde jetzt in neueren Operationsverstärkern behoben, die stolz in ihren Datenblättern angeben, dass die Verstärkung das Vorzeichen nicht ändert und brav bleibt, selbst wenn die Eingänge außerhalb von Vcm liegen.

Negatives Feedback funktioniert immer, nicht nur im linearen Bereich. Außerhalb dieses Bereichs ändert sich nichts, außer dass der Effektivwert von A reduziert wird.

Eine weitere Begründung ist daher nicht erforderlich.

Operationsverstärker und Gegenkopplung
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v