Helfen Sie mit, die Funktionsweise von Operationsverstärkern zu verstehen

Ich habe gerade Operationsverstärker kennengelernt und habe ein wenig Probleme, genau zu verstehen, wie sie funktionieren. Nehmen Sie zum Beispiel diese Schaltung.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Angenommen, es gibt hier eine 1-V-Quelle. Ohne den Operationsverstärker fällt ein Abfall von ~ 0,995 V am 10-K-Widerstand an, und der Rest (5 mV) wird vom Oszilloskop gemessen.

Jetzt, wo der Operationsverstärker eingeführt wird, beginnt mein Verständnis zusammenzubrechen. Dieser Operationsverstärker sagt, er hat eine Verstärkung von 10, bedeutet dies, dass 10 V oder 50 mV der gemessene Abfall über dem Oszilloskop sein sollte? Ich fühle mich mit den Widerständen außerhalb des Operationsverstärkers wohl, aber was mache ich mit den Widerständen im Inneren? Wie berechne ich diese/was tun sie?

Wenn Sie mit Operationsverstärkern noch nicht vertraut sind, würde ich mit einer Erklärung gehen, dass die Interna schwarz verpackt sind, z. B. von allaboutcircuits oder YouTube. Viele Operationsverstärkerschaltungen können analysiert werden, vorausgesetzt, die Operationsverstärker verhalten sich ideal (folgen Sie einigen Merkmalen). Sie müssen sich meiner Meinung nach nicht wirklich Gedanken darüber machen, was in einem Operationsverstärker steckt, bis Sie tatsächlich Schaltungen damit entwerfen.
Der 20k-Widerstand ist unpraktisch niedrig, die 10-V-Verstärkung ist unpraktisch niedrig, und das ist keine von Ihnen gezeichnete 'Operationsverstärker'-Schaltung, also haben Sie von dort aus keinen Schneeball in Hades Chance. Das könnte die Schaltung eines „Verstärkers“ sein. In diesem Fall können Sie einfach Summen mit diesen spezifischen Widerstandsteilern und Verstärkungen durchführen, aber erwarten Sie nicht, dass das Ergebnis repräsentativ für so etwas wie einen Einheitsverstärkungspuffer oder so etwas ist.
Sie könnten damit beginnen, um Ihr Verständnis zu verbessern: siongboon.com/projects/2008-04-27_analog_electronics/… Das Buch „Op Amps for Everyone“ kam ursprünglich wie in dieser 3. Version von TI heraus, ist aber jetzt bis zur vierten Revision, die Sie kaufen müssen.
Dies scheint auch ein ziemlich beschissenes Beispiel zu sein, um Leuten Opamps vorzustellen. Die meisten Operationsverstärker sind für die Verwendung in Rückkopplung ausgelegt und haben verrückte Mengen an Open-Loop-Verstärkung, nicht 10 V. Dies ist ein Beispiel dafür, wie man einen Single-Ended-Verstärker verwenden würde, keinen Operationsverstärker.
Ihre Einführung in Operationsverstärker ist bizarr - wer auch immer diese Art der Einführung vorgeschlagen hat, muss gerügt werden. Schlagen Sie eine einfache Einführung in Feedback- und Kontrollsysteme nach.
Der OpAmp hat normalerweise eine Verstärkung von 10.000 oder 100.000 oder mehr. Daher beträgt die Spannung an diesen internen 20 kOhm niedrige Millivolt oder sogar Mikrovolt. Der Eingangsstrom beträgt NanoAmps oder PicoAmps. Der untere Teil dieser 20 kOhm ist gebootstrapped und verfolgt das obere Ende fast genau. Was Sie gezeichnet haben, ist ein Verstärker, aber keine Operationsverstärkerschaltung. Erfahren Sie ein bisschen mehr und kommen Sie zurück.

Antworten (3)

Jetzt, wo der Operationsverstärker eingeführt wird, beginnt mein Verständnis zusammenzubrechen

Nun, ich habe Ihre Frage gelesen und es ist nicht das, was ich eine Einführung in Operationsverstärker nennen würde.

Ich wurde mit Regelkreisen vertraut gemacht, bevor ich mit Operationsverstärkern vertraut gemacht wurde, denn genau das ist ein Operationsverstärker. Versuchen Sie dieses Bild für die Größe: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Versuchen Sie zu verstehen, was passiert, wenn eine Anforderung eingestellt wird (eine Spannung wird am Positionspotentiometer ausgewählt) und was anschließend mit dem Motor passiert. Machen Sie sich keine Sorgen, dass das nach einem Operationsverstärker aussehende Ding möglicherweise nicht genug Strom liefern kann, um den Motor anzutreiben. Stellen Sie sich vor, dass dies möglich ist, und überlegen Sie dann, wie die Positionsrückmeldung und die Positionsanforderung einen Fehler erzeugen, der den Motor antreibt, um diesen Fehler zu minimieren. Überlegen Sie dann, was passiert, wenn dieser Fehler erheblich verstärkt wird, und wie sich dies auf die Genauigkeit des Systems auswirkt.

Wenn Sie dies verstanden haben, ersetzen Sie den Motor und das Positionsmesspotentiometer durch eine Drahtverbindung, und Sie haben einen einfachen Operationsverstärkerpuffer. Danach ist es einfach!

Jetzt, wo der Operationsverstärker eingeführt wird, beginnt mein Verständnis zusammenzubrechen. Dieser Operationsverstärker sagt, er hat eine Verstärkung von 10, bedeutet dies, dass 10 V oder 50 mV der gemessene Abfall über dem Oszilloskop sein sollte?

Was ist v ich N ?

Was auch immer v ich N Das heißt, die Spannung der Ausgangsquelle beträgt das 10-fache.

Dann wird die vom Oszilloskop gesehene Spannung durch diesen Wert und den Widerstandsteiler bestimmt, der durch den Ausgangswiderstand des Operationsverstärkers und den Eingangswiderstand des Oszilloskops gebildet wird.

(Hinweis: Keine Ihrer vorgeschlagenen Antworten ist richtig)

Diese Schaltung versucht nicht, Ihnen beizubringen, wie ein Operationsverstärker funktioniert, sondern die Ergebnisse der Verwendung eines Operationsverstärkers zu zeigen. Wenn Sie also einen Operationsverstärker in einer invertierenden Konfiguration eingerichtet hätten, wäre die Eingangsimpedanz ungefähr der Eingangswiderstand. 20k ist dafür nicht unangemessen. Die Ausgangsimpedanz wäre sehr klein, aber typischerweise würde ein Reihenabschlusswiderstand hinzugefügt, um den Eingang des Oszilloskops anzupassen. Also Vin = 2/3 von Vs. Dies wird mit 10 multipliziert. Die beiden 50-Ohm-Widerstände teilen das Signal durch 2. Das Endergebnis wäre also V-Oskop = (2/3 x 10 x 1/2) x Vs.

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