Wie bestimmt ein Operationsverstärker seinen Ausgang ohne Referenzpunkt? [Duplikat]

Normalerweise können Sie davon ausgehen, dass die Lieferungen in der Mitte liegen.

Für die meisten Operationsverstärker mit hoher Verstärkung spielt dies eigentlich keine große Rolle, da Sie die Eingangs-Offset-Spannung in eine Änderung der Ausgangs-Offset-Spannung umwandeln können, indem Sie sie mit der Verstärkung multiplizieren, und diese Zahl ist normalerweise ein Vielfaches der Versorgungsspannung (en). .

Nehmen Sie zum Beispiel einen LM324, der typischerweise eine Verstärkung von 100.000 und eine Offset-Spannung von typischerweise +/-2 mV hat. Das entspricht +/- 200 V am Ausgang, sodass der bestimmte Referenzpunkt, den Sie bei einer +/- 9-V-Versorgung auswählen, am Eingang nur einen Unterschied von weniger als +/- 90 uV ausmacht.

Echte Operationsverstärker haben auch endliches CMRR und normalerweise gehen wir davon aus, dass die Eingänge auch am oder nahe dem Mittelpunkt der Versorgung liegen. Abgesehen davon haben Sie effektiv eine Änderung der Eingangsoffsetspannung (manchmal ziemlich signifikant). Überprüfen Sie zur Sicherheit die Datenblattbedingungen für die Messung von CMRR und Vos.

Ja, das ist die gute Frage. Es wird oft zu Beginn des Lernens von Operationsverstärkern gefragt. Sie sollten bemerkt haben, dass Sie Ihren Operationsverstärker ohne die Rückkopplungsschleife verwendet haben. Sie haben also einen Komparator. Aber immer noch haben Sie die Ausgangsspannung. Normalerweise ist es die Mitte zwischen der positiven und der negativen Schiene. Nur zum Lernen können Sie in Ihrem Fall also 0 V annehmen, da Sie +9 V und -9 V haben. Daher haben Sie -2 V und +2 V am Ausgang.

Denken Sie daran, dass der Operationsverstärker keine Blackbox ist. Es hat Elemente im Inneren. Einfacher Klasse-A-Operationsverstärker in zwei Situationen:

1. wenn Eingänge gleich 0,9 V sind:

2. wenn die Eingänge gleich 3,2 V sind:

Wenn die Eingänge gleich sind, sollte der Ausgang idealerweise 1,65 V betragen (die Hälfte der Stromversorgung). In Wirklichkeit hängt es von CMRR, Matching, Ecken usw. ab. Daher sollten Sie das Feedback verwenden, z.

Hier haben Sie kein Problem.

Wo ist die Referenz?
Hier haben V(+) und V(-) keinen Einfluss auf Vout, solange sie ausreichend und in der Spezifikation sind.

Können Sie sehen, woher die 0-V-Referenz am Ausgang kommt?

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Ein Operationsverstärker benötigt immer eine negative Rückkopplung, aber die Referenz zum 0-V-Ausgang muss immer von einem der Eingänge kommen, auch wenn möglicherweise kein direkter 0-V-Eingang vorhanden ist, z. B. ein Widerstand oder eine Spannungsversorgung, die von 0 V kommt.

Ich vertraue darauf, dass Sie die Details herausfinden können.

Es ist immer wichtig, das Datenblatt für den CM-Eingangsbereich und den Ausgangshub bei jeder Versorgungsspannung zu überprüfen, um einen linearen Betrieb sicherzustellen.