Was ist das für eine Operationsverstärkerschaltung?

Ich versuche, die unten gezeigte Schaltung zu verstehen. Soweit ich es versucht habe, scheint es für mich ein Differenzverstärker zu sein. Also habe ich versucht, es so zu lösen, wie wir mit DC-Signalen umgehen. Aber ich konnte es nicht lösen. Ich konnte das Verhalten dieser Schaltung nicht verstehen. Ich bin nicht gut in der AC-Signalanalyse. Also kam ich hierher, um Hilfe zu holen.

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Das ist die Schaltung, mit der ich es zu tun habe. Ich muss einige Informationen über diese Schaltung wissen.

  1. Zu welcher Kategorie gehört diese Schaltung? Ich denke, es gehört zum Typ Differenzverstärker. Ist es richtig?

  2. Am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers wird ein Spannungsoffset hinzugefügt. Wenn ich diesen Offset entferne, zeigt der Simulator einen Simulationsfehler an. Was ist der Zweck dieses DC-Eingangs dort?

  3. Dies ist das Ausgangssignal der Schaltung. Blaue Farbe steht für Eingang, rote Farbe für Ausgang. Kann ich die gleiche Ausgabe erhalten, ohne DC-Offset hinzuzufügen?

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Antworten (2)

Zu welcher Kategorie gehört diese Schaltung? Ich denke, es gehört zum Typ Differenzverstärker. Ist es richtig?

Nein, es ist ein Single-Ended-Verstärker, weil er nicht über den so wichtigen zusätzlichen Widerstand verfügt, der den nicht invertierenden Eingang mit der 1,65-Volt-Gleichstromversorgungsschiene verbinden würde. Siehe hinzugefügter Widerstand in Rot unten: -

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Dieser zusätzliche Widerstand würde es zu einem richtigen Differenzverstärker machen.

Am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers wird ein Spannungsoffset hinzugefügt. Wenn ich diesen Offset entferne, zeigt der Simulator einen Simulationsfehler an. Was ist der Zweck dieses DC-Eingangs dort?

Das Entfernen des Offsets (wie beim Gleichsetzen dieses Offsets mit 0 Volt) ändert den DC-Ausgang geringfügig von 1,65 Volt auf 0 Volt. Wenn Sie jedoch nur die Versorgung mit 1,65 Volt entfernen, wird der nicht invertierende Anschluss nicht vorgespannt und der Ausgang wird nicht definiert.

Kann ich die gleiche Ausgabe erhalten, ohne DC-Offset hinzuzufügen?

Stellen Sie den DC-Offset auf 0 Volt ein, und Sie erhalten eine um 0 Volt zentrierte Ausgangssinuswelle.

Die Verwendung von zwei 560-kΩ-Widerständen scheint eine Sicherheitsmaßnahme zu sein, um zu verhindern, dass die Hochspannungsquelle (530 V RMS) möglicherweise schädliche Ströme in den Operationsverstärker einspeist. Um dies zu verstehen, müssen Sie die tatsächliche Spannungsquelle in der realen Schaltung berücksichtigen, die die Simulation nachahmt. Es hat wahrscheinlich eine Kapazität von mehreren zehn pF gegen Masse (oder vielleicht Hunderte von pF), und diese Leckkapazität kann eine Schleife bilden, die einen übermäßigen Strom in den Operationsverstärker erzeugen würde, wenn keine 560-kΩ-Widerstände vorhanden sind.

Danke für deine Antwort.
Wenn es sich um einen invertierenden Verstärker handelt, sollte ich die DC-Offsetspannung bei der Berechnung der Ausgangsspannung des Verstärkers berücksichtigen?
Ob es sich um einen invertierenden Verstärker, einen Differenzverstärker oder einen nichtinvertierenden Verstärker handelt, der DC-Ausgangspegel wird immer durch den DC-Offset am Eingang @CNA bestimmt
Ja. Ich habe es überprüft. Aber eines verstehe ich nicht. Setze ich einen Offset auf 0V DC, bekomme ich 2,5mV bis 2,90 mV DC und 1,16 Vrms am Ausgang. Dieser Vrms-Ausgangswert kann unter Verwendung der invertierenden Verstärkung des Verstärkers berechnet werden. (d. h.) 265 Veff x (2,2 k/500 k). Setze ich einen Offset auf 1,65V DC, bekomme ich 1,65V DC und 2,02Vrms am Ausgang. Konnte aber die Ausgabe über die Berechnung nicht korrekt erhalten. Warum?
// Ob es sich um einen invertierenden Verstärker, einen Differenzverstärker oder einen nichtinvertierenden Verstärker handelt, der DC-Ausgangspegel wird immer durch den DC-Offset am Eingang diktiert // Was für DC-Offset bedeutet, dass diese Schaltung als Spannungsfolger arbeitet ?
@CNA Die Schaltung funktioniert nur dann als vorhersehbarer Gleichspannungsfolger, wenn das 530-V-RMS-Signal keinen Gleichstrom enthält. Ihr Simulationsdiagramm zeigt einige signifikante DC-Pegel im 530-V-RMS-Eingangssignal, sodass diese Fehler berücksichtigen können. Es ist auch der grundlegende Offset-Spannungsfehler des Operationsverstärkers zu berücksichtigen. Das können einige Millivolt sein.
Ja. Das konnte ich sehen. Außerdem habe ich einen Weg gefunden, die Ausgangsspannung Vrms mit DC-Offset zu berechnen. Mein grundlegender Offset-Spannungsfehler des Operationsverstärkers beträgt 0,32 mV. Danke Andi.
Hallo Andy, noch ein Zweifel. Wenn ich den Rückkopplungswiderstand von 2,2 k auf 100 k erhöhe, gibt es einen deutlichen Abfall am invertierenden Pin. Ich konnte die Spannung an diesem Punkt nicht per Berechnung berechnen. Genau das passiert, wenn ich den 100k-Widerstand am Feedback anschließe. Wenn 2,2k angeschlossen wurden, gibt es nur wenige mV Abfall am Pin. Was verursacht diese Spannung am invertierenden Pin?
Der Verstärker wird bei CNA schlecht abgeschnitten (wenn Sie das fragen wollten?).
//Der Verstärker wird stark übersteuern// Ja. Meine Ausgabe ist abgeschnitten. Aber warum passiert es? Der Grund für dieses Szenario?
Weil Sie die Verstärkung der Schaltung um etwa das 45-fache erhöht haben.
OK. Steigende Verstärkung bewirkt, was am invertierenden Pin passiert? Ich bin neugierig, die Aktion dahinter zu erfahren.
@CNA-Bücher werden darüber geschrieben. Darf ich vorschlagen, dass Sie Ihre Gedanken sammeln und auf dieser Website offiziell eine neue Frage stellen, da wir uns erheblich von Ihrer ursprünglichen Frage entfernen. Lesen Sie auch negatives Feedback zu Operationsverstärkern. Dito virtuellen Boden auf Operationsverstärkern.
OK. Ich verstehe.

Kein Differenzverstärker, da der + Eingang des Operationsverstärkers mit einer Gleichspannung verbunden ist, nicht über einen Widerstand mit Masse. Grundsätzlich passt dieser Verstärker die Ausgangsspannung so an, dass sein - Eingang bei 1,65 V DC bleibt. R1 und R12 sind effektiv in Reihe geschaltet, sodass der Eingangsstrom durch die Eingangsspannung eingestellt wird, die durch einen Widerstand von 1 M geht. Der gleiche Strom fließt mit entgegengesetztem Sinn durch den Rückkopplungswiderstand, und das bestimmt die Ausgangsspannung.

Im Wesentlichen ist dies ein invertierender Verstärker mit einem DC-Offset. Die Zahlen überlasse ich Ihnen als Übung.

(Könnten Sie übrigens bitte den Titel Ihres Beitrags als Frage formatieren? z. B. "Was für eine Operationsverstärkerschaltung ist das?" Vielen Dank.)

Danke für deine Antwort.
Wenn ja, erhalte ich die Ausgangsspannung mit der invertierenden Verstärkerformel?
mehr oder weniger, aber ich würde vorschlagen, einfach die Frage zu stellen: "Wie muss die Ausgangsspannung sein, um die Differenz zwischen + und - Eingängen auf Null zu halten". So lernt man mehr.
Setze ich einen Offset auf 0V DC, bekomme ich 2,5mV bis 2,90 mV DC und 1,16 Vrms am Ausgang. Dieser Vrms-Ausgangswert kann unter Verwendung der invertierenden Verstärkung des Verstärkers berechnet werden. (d. h.) 265 Veff x (2,2 k/500 k). Setze ich einen Offset auf 1,65V DC, bekomme ich 1,65V DC und 2,02Vrms am Ausgang. Konnte aber die Ausgabe über die Berechnung nicht korrekt erhalten. Warum?
Was ist das für eine Operationsverstärkerschaltung?
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