Kā op-amp ideālās īpašības saglabā potenciāla starpību starp 2 ieejas spailēm 0, ja tiek noteikta negatīva atgriezeniskā saite?


Atbilde 1:

Iedomājieties vienkāršu atgriezeniskās saites tīklu: mūsu ideālā opamp neinvertējošais spailis ir iezemēts, 1K rezistors ir savienots no ieejas signāla ar apgriezto ieeju, un 1K rezistors ir savienots no izejas atpakaļ uz invertējošo spaili, tādējādi izveidojot negatīvas atsauksmes cilpa. Standarta atgriezeniskās saites teorija to atzīst par signāla pārveidotāju ar palielinājumu -1. Lūk, kā tas darbojas. Pieņemsim, ka ievades pretestībai tiek piemērots + 1 V signāls. Ja izejas spriegums paliktu nulle, tas apgrieztā ieejai liktu 0,5 V signālu. Tā kā ideālajam opampam ir bezgalīgs ieguvums, šī ieeja izejas termināli virza stipri negatīvā virzienā, UNTIL sasniedzot precīzi -1V. Šajā brīdī rezistoru dalītājs ar 1: 1 ar ieeju + 1 V un -1 V izvadi izraisa apgrieztā ieejas sprieguma sasniegšanu līdz nullei, un izeja šajā brīdī nosēžas. Jebkura cita izejas sprieguma rezultātā opamp pastiprinās “kļūdas spriegumu” pie tā ieejas, līdz izeja nokārtojas pie -1 V, un kļūdas spriegums izzūd. Faktiskajiem opampiem ir ļoti liels ieguvums, tāpēc ir niecīgs ievades atlikums, kā norādīts citās atbildēs, bet mazo atlikumu var aizmirst par frekvencēm, kas atrodas tālu joslas platumā.


Atbilde 2:

Op-Amp izejas spriegums ir starpība starp abām ieejām (V + - V-), kas reizināta ar pastiprinājumu (A). Dotajam izejas spriegumam (Vo) diferenciālais ieejas spriegums ir Vo / A. Ideālā pastiprinātājā priekšu guvums A ir bezgalīgs, tāpēc starpība (V + - V-) ir Vo / bezgalība = 0.

Īstā pastiprinātājā priekšu guvums ir ierobežots, tāpēc pastāv sprieguma starpība. Vairumā gadījumu tas ir 1E-5 vai mazāks par izejas spriegumu, bet, ja jūs strādājat ar augstām frekvencēm, piemēram, ja pastiprinātāja pastiprinājums ir mazs, diferenciālais spriegums var kļūt daudz lielāks (piemēram, ja jums ir pastiprinātājs ja joslas platuma reizinājums ir 1E6 un jūs strādājat ar frekvenci 100 kHz, tad pastiprinātāja pastiprinājums uz priekšu būs aptuveni 10, tātad diferenciālais ieejas spriegums būs aptuveni 10% no izejas sprieguma. Tā paša pastiprinātāja darbība ar frekvenci 10 Hz būtu ~ 0,001%)


Atbilde 3:

Op-Amp izejas spriegums ir starpība starp abām ieejām (V + - V-), kas reizināta ar pastiprinājumu (A). Dotajam izejas spriegumam (Vo) diferenciālais ieejas spriegums ir Vo / A. Ideālā pastiprinātājā priekšu guvums A ir bezgalīgs, tāpēc starpība (V + - V-) ir Vo / bezgalība = 0.

Īstā pastiprinātājā priekšu guvums ir ierobežots, tāpēc pastāv sprieguma starpība. Vairumā gadījumu tas ir 1E-5 vai mazāks par izejas spriegumu, bet, ja jūs strādājat ar augstām frekvencēm, piemēram, ja pastiprinātāja pastiprinājums ir mazs, diferenciālais spriegums var kļūt daudz lielāks (piemēram, ja jums ir pastiprinātājs ja joslas platuma reizinājums ir 1E6 un jūs strādājat ar frekvenci 100 kHz, tad pastiprinātāja pastiprinājums uz priekšu būs aptuveni 10, tātad diferenciālais ieejas spriegums būs aptuveni 10% no izejas sprieguma. Tā paša pastiprinātāja darbība ar frekvenci 10 Hz būtu ~ 0,001%)