Schaltungsanalyse, um die Verstärkung eines invertierenden Operationsverstärkers zu erhalten

Mein Problem ist, dass ich nicht weiß, wie ich beweisen soll, dass die Verstärkung dieser Schaltung durch die folgende Beziehung gegeben ist.

G = U Ö U ich = − R 2 R 1
Ich habe das Gefühl, dass ich irgendwo in meiner Argumentation falsch liege oder einen wesentlichen Punkt nicht verstehe.

Einfacher Wechselrichter

Hier meine bisherige Begründung:

Ich möchte das Superpositionstheorem verwenden, daher werde ich die beiden Quellen (Alternative Quelle, Verstärker) getrennt analysieren.

Für die alternative Quelle haben wir Folgendes.

{ ICH = ICH 1 = ICH 2 U ich = ( R 1 + R 2 ) ⋅ ICH was bedeutet, dass  R 1  Und  R 2  sind in Serie

Für den Verstärker erhalten wir folgendes.

{ U Ö = ( R 2 + R 1 ) ⋅ ICH ' wo ich' nicht in der gleichen Richtung wie ich ist
Von diesem Punkt an weiß ich nicht wirklich, wohin ich gehen soll, und ich habe das Gefühl, dass ich irgendwo einen Fehler gemacht habe, aber ich kann nicht sagen, wo und warum.

Ich habe zu diesem Thema etwas recherchiert, aber keine gute Erklärung gefunden. Ich habe einige Leute auf Youtube gesehen, die dieses Problem gelöst haben, aber es gab immer einige mysteriöse Manipulationen, die ich nicht verstand.

Vielen Dank im Voraus für Ihre Antworten.

PS: Ich bin kein Elektroingenieur, aber ich habe eine Vorstellung davon, was ein idealer Verstärker ist, und ich kenne die Kirchhoffschen Gesetze.

Angenommen, der Verstärkungsblock hat eine unendliche Verstärkung. Daraus und bei einer endlichen Ausgangsspannung muss die Eingangsspannung Null sein. Dies wird als virtuelle Erde bezeichnet. Greifen dann laufen.......
@Andyaka Hum ... Ok, ich kann irgendwie verstehen, dass die Spannung an den Eingängen des Verstärkers 0 [V] beträgt und dass kein Strom durch die Eingänge fließt. Aber ich verstehe nicht, wie ich nach diesen Aussagen vorgehen soll.
.... also ist der Strom, der durch R1 fließt, auf (virtuell) 0 Volt? .... Und der Strom, der in R2 fließt (aufgrund dessen, dass nichts in den tatsächlichen Eingang fließt), ist? ...
@Andyaka Ich denke, dass der Strom, der durch R1 zur virtuellen Masse (Wechselrichteranschluss) fließt, 0 [A] sein sollte und der Strom, der durch R2 fließt, nach dem Kirchhoffschen Gesetz I2 = Ui / R1 sein sollte.
Nein, der Strom, der in R1 fließt, ist (Vin - 0 Volt (virtuell)) / R1 = Vin / R1 .... nehmen Sie es von dort und verwerfen Sie das Wort virtuell, wenn Sie möchten. Ich habe die Szene gesetzt - Gain unendlich, Ausgangsspannung endlich hecne Eingangsspannung am Verstärkereingang MUSS 0 Volt SEIN (Feedback macht es so - Hinweis).
@Andyaka Ah ja, ich habe einen Flüchtigkeitsfehler gemacht. Ich werde es mir nochmal selbst überlegen. Ich danke Ihnen für Ihre Hilfe.

Antworten (1)

In Ihrer Schaltung haben Sie vergessen, den nicht invertierenden Anschluss mit Masse zu markieren. Der invertierende Anschluss liegt also ebenfalls auf Masse. Es fließt kein Strom in den Operationsverstärker. Wenden Sie also am invertierenden Knoten die KCL-/Knotenanalyse an:

v ich N R 1 = − v Ö R 2
v Ö = − v ich N R 2 R 1

Okay, es sieht nach Hexerei aus, da es keine Beschreibung des Stromflusses gibt, aber ich werde nach der Knotenanalyse suchen, die interessant erscheint.
@Beginner - Schau dir die erste Gleichung an. Was ist nach dem Ohmschen Gesetz Spannung über Widerstand?
„Ich kenne die Kirchoffschen Gesetze“ – dann kann Ihnen das keine Zauberei sein.
@WhatRoughBeast Nach dem Ohmschen Gesetz ist die Spannung: $V_1=V_{In}-0=R_1 \cdot I_1$. Also haben wir: $I_1=\frac{V_{In}}{R_1}$. Aber keine Sorge, jetzt verstehe ich, wie wir das Endergebnis für den Gewinn bekommen. Es hat einige Zeit gedauert, bis mir klar wurde, dass der entscheidende Punkt die Art und Weise ist, wie wir den Stromfluss definieren, und die Tatsache, dass die Eingänge des Verstärkers in einigen Fällen eine virtuelle Masse erzeugen.
@MITURAJ Ja, nur wenn ich verstehe, wie wir die Berechnungen Schritt für Schritt durchführen
@Beginner - Erstens war mein Punkt, dass V / R ein Strom ist, daher enthält die erste Gleichung eine "Beschreibung des Stromflusses. Zweitens reicht es nicht aus, eine virtuelle Masse herzustellen. Sie müssen auch feststellen, dass der Verstärker dies hat sehr hohe Eingangsimpedanz, so dass die beiden Ströme tatsächlich identisch sind.Das stimmt nicht wirklich, ebenso wie die virtuelle Masse nicht genau auf Masse liegt (da die Verstärkung nicht unendlich ist), aber es ist ein guter Ausgangspunkt.
Schaltungsanalyse, um die Verstärkung eines invertierenden Operationsverstärkers zu erhalten
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v