Warum ist in dieser Schaltung Vo=−VcVo=−VcV_o=-V_c?

Warum ist v Ö = − v C in dieser Schaltung? Ist es eine Ableitung aus dem Kirchhoffschen Spannungsgesetz?

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Hey, wenn ich du wäre, würde ich entweder einen Text oder ein 10-minütiges Video über virtuelle Kurzfilme durchgehen. Wenn Sie das verstehen, können viele solcher Probleme gelöst werden. Die unten gegebenen Antworten sind perfekt, stärken aber gleichzeitig Ihre Grundlagen in diesem Konzept, da es wichtig ist. Und üben Sie einige Probleme in Sedra oder einem guten Lehrbuch @JDoeDoe

Antworten (3)

Der Schlüssel ist zu erkennen, dass diese Schaltung eine negative Rückkopplung hat, also können wir das für einen idealen Operationsverstärker annehmen v − = v + . Seit v + = 0 v , v − effektiv mit Masse (einer virtuellen Masse ) verbunden ist . Nach dieser Annahme kann KVL verwendet werden, um das Ergebnis zu erhalten.

Begründung: -

  • Beide Eingänge des Operationsverstärkers werden aufgrund der negativen Rückkopplung auf dem gleichen Potential gehalten.
  • Da +Vin auf 0 Volt liegt, wird daher -Vin auf 0 Volt gezwungen.
  • Sie haben Plus- und Minuszeichen an den Kondensatorknoten platziert und der Plusknoten wird auf 0 Volt gezwungen (wie ich oben gesagt habe).
  • Daher ist der Ausgang des Operationsverstärkers intrinsisch und unbestreitbar die umgekehrte Polarität der Kondensatorspannung.

Ist es eine Ableitung aus dem Kirchhoffschen Spannungsgesetz

Nein, es ist eine Implikation, wie ein Operationsverstärker negative Rückkopplung verwendet und wie die Polaritätssymbole, die Sie angewendet haben, Kraft haben v Ö das Negativ von sein v C .

Diese Schaltung ist wirklich eine idealisierte Integratortopologie. Es wird also für Fälle verwendet, in denen Sie integrieren möchten. Führen Sie keine KVL-Lösung durch.

Aber angesichts Ihrer Frage ist die KVL:

v AUS + v C + ICH R 1 ⋅ R 1 − v IN = 0 v

Seit ICH R 1 = v IN − 0 v R 1 , können wir das Obige umschreiben als:

v AUS + v C + v IN − 0 v R 1 ⋅ R 1 − v IN = 0 v v AUS + v C + v IN R 1 ⋅ R 1 − v IN = 0 v v AUS + v C + v IN − v IN = 0 v v AUS + v C = 0 v v AUS = − v C

In praktischeren Systemen hat der Integrationskondensator einen Widerstand parallel dazu oder es gibt einen Schalter über dem Kondensator - vielleicht zum Beispiel ein COTO-Relais oder sonst einen Halbleiterschalter - und die Eingangsquelle ist eine Fotodiode statt einer Spannungsquelle. Es wären auch andere Schalter enthalten. Das könnten Sie für einen Niederfrequenz-Photodioden-Integrator sehen. Die Grundlagen eines solchen Systems können Sie beispielsweise anhand des Burr Brown ACF2101 sehen.

Um dorthin zu gelangen, müssen Sie jedoch davon ausgehen v IN = 0 v und das ICH R 1 = 0 A . Ich glaube nicht, dass das stimmt, @jonk . Denn in diesem speziellen Fall sind die Eingangsspannungen des Operationsverstärkers v + = v − = 0 v was verursacht v IN = ICH R 1 ⋅ R 1 was durch Schreiben der KVL-Gleichung für diese Schleife ersichtlich ist. Dadurch entsteht der Begriff ICH R 1 ⋅ R 1 − v IN in Ihrer ersten Gleichung zu verschwinden, egal was v IN Ist. Stimmst du nicht zu?
@Karl Ja. Danke für den Tritt in den Kopf. Ich konzentrierte mich auf den statischen Standpunkt des Autors und versuchte, die Situation zu sehr zu vereinfachen. Aber schlecht. Ich kann und werde es besser machen. Danke!
Keine Sorge, @jonk. +1 für eine großartige bearbeitete Antwort.
@Carl Vielen Dank für das Privileg, das Sie angeboten haben, um dieses Recht zu setzen. Es ist schrecklich, schlechtes Material im Umlauf zu haben. Schon zu viel davon. Es ist meine eigene Schande, dass ich ohne Ihr Angebot unwissentlich etwas zu diesem Stapel hinzugefügt habe. Sehr geschätzt.
Warum ist in dieser Schaltung Vo=−VcVo=−VcV_o=-V_c?
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