Wzmacniacz różnicowy oraz źródło dodatnich i ujemnych prądów

Na początek chciałbym się pochwalić jednym z moich pierwszych układów mianowicie wzmacniaczem różnicowym. Na wyjściu Ux pierwszego wzmacniacza nieodwracającego miałem uzyskać 10 krotne wzmocnienie i między punktami AB również. Na podstawie poniższych wzorów i obliczeń dobrałem wartości rezystorów. Następnie zasymulowałem działanie układu w workbench'u. W symulatorze U0 różniło się od obliczeń tzn. było równe 11,9 V. Uznałem, że jest ok. i złożyłem układ (użyłem wzmacniacza dwukanałowego LM2904N). Zmierzyłem wartość napięcia Ux oraz między punktami AB i się zgadzały z obliczeniami :] Jednak napięcie na wyjściu U0 było równe 12,21V. Czy mogę uznać, że różnica ta może wynikać z niedokładności miernika? Czy tą różnicę coś innego powoduje? Czekam na podpowiedzi i ewentualne uwagi:]



P.S. Ze źródłem dodatnich i ujemnych prądów mam problemy ale najpierw sam sie pomęcze

Obliczenia:


Schematy:

Zauważ że w obliczeniach używasz napięć 0.1V, 2V, używasz rezystorów 1k,18k,10k. Następnie używasz idealnego wzmacniacza operacyjnego.
W życiu jest nieco mniej kolorowo. Zwykły rezystor ma tolerancję 5%, a nawet 10%. Napięcie też mierzysz z jakąś tam dokładnością. Zauważ że niedokładność ustawienia napięcia zwielokratnia się około 100 krotnie. Policz sobie jaki wynik uzyskasz w teorii jeśli dasz zamiast napięcia na wejściu 0.1V 0.105V. Policz sobie jak zmieni się napięcie na wyjściu jak zmienisz np rezystor z 18K na 19K . A takie są tolerancje elementów które się używa w realu.
Wzmacniacz i miernik też nie jest idealny.
Jednym słowem - wynik który uzyskałeś jest i tak niemal idealny z teorią, skoro różnica pomiędzy teorią a rzeczywistością wynosi 0.2/12 *100% czyli .tylko 1.6%

Dziękuję Fredy za odpowiedź. Sprawdziłem, co się dzieje, gdy na wejście podam większe napięcie. Maleje wtedy napięcie na wyjściu, a gdy zmienię rezystancje to układ nie spełnia postawionych założeń:].

Wracając do drugiego układu ,,źródło dodatnich i ujemnych prądów’’ to niestety mam problem z jego realizacją w realu. Jest to źródło z tranzystorami polowymi z zaznaczonymi potencjałami spoczynkowymi. Dodaję schemat:


Prąd wyjściowy miał wynosić i2= -(u1/2R1) Szukałem tego schematu w książkach, które posiadam:
Miernictwo elektryczne i elektroniczne J. Parchańskiego,
Pracownia Elektroniczna L. Grabowskiego,
Sztuce elektroniki cz.1 Horwitz’a i niestety go nie znalazłem.
To w takim razie zasymulowałem układ w workbench’u.

Obciążyłem układ z jednej strony 10kΩ i przyjąłem przykładowe wartości pozostałych rezystorów, wo i tranzystorów. Układ spełnia wzór i2= -(u1/2R1) tylko wtedy jak obciążenie z 10 kΩ zmienię na 20kΩ. Jak zmieniam R1 to nic się nie zmienia:/ Gdy zmieniam wartości rezystorów i napięć to układ nie spełnia tego warunku.

W jaki sposób dobrać wartości elementów, aby układ działał poprawnie? Czy ktoś posiada opis tego układu lub mógłby mi go przybliżyć?

Chciałbym go urzeczywistnić. Czekam na uwagi i podpowiedzi.

Dzieki nemo07. Poprawiłem błąd w układzie, ale nadal nic z tego. Podstawiam różne wartości rezystorów, wo i tranzystory i nic. Nadal nie spełnia się ten warunek i2=-(u1/2R1). Nie wie ktoś w jakiej ksiażce znalazłbym zasadę działania tego układu?

Wydaje mi się że masz jeszcze jeden poważny bład. Wejście nieodwracające górnego wzmacniacza powinno się łaczyć według mnie pod rezystorem a nie bezpośrednio na zasilaniu. Jak niby ma ten wzmacniacz kontrolować wartośc prądu skoro widzi napięcie stałe ?

Wstawiłem ten rezystor ale i tak nic to nie dało. Układ nadal nie spełnia warunku:[

Przepraszam za moje nie zrozumienie. Poprawiłem błąd powyżej i także nic. Nadal nie spełnia się warunek i2=-(U1/2R1). Naprawde nikt nie wie gdzie mogę znaleźć opis tego układu?

Spróbuj dać zwykłe tranzystory bipolarne. Górny PNP emiterem do góry, a dolny NPN emiterem na dół.
Dla tych tranzystorów musisz dać niestety rezystor na bazie - może być 10K.
Spróbuj trochę zrozumieć ten układ, skoro nie działa to może zmierz i pokaż jakie są napięcia w każdym punkcie. Wtedy łatwiej można znależć przyczynę, bo tak to jak wróżenie z fusów.
Według moich obliczeń z głowy na wejściach górnego wzm. op powinieneś mieć 13,75V, a prąd górnej gałęzi 13,75mA.
Na wejściach dolnego wzm, op powinno być -13,25V, a wydajność dolnego źródła powinna wynosić 13.25MA.
Zatem różnica wynosi 0.5mA. Czyli tyle ile wynika z twojego wzoru.
Mając te napięcia powinieneś szybko znaleźć przyczynę problemu.
Po co jest ten rezystor przy amperomierzu? Zmniejsz go do np 1k bo może ci zakłócać prąd (rozumiem że chcesz zabezpieczyć sobie amperomierz).

Diękuję za pomoc. Temat do zmknięcia:]