rezystancja wejsciowa dla wzm. operacyjnego odwracającego.

Question

Cześć. chciałbym Was bardzo prosic o pomoc i wyrozumialośc. Poniżej są dwa schematy wzmacniacza odwracajacego z zasilaniem pojedynczym napięciem i symetrycznym. Pomóżcie mi wyznaczyć rezystancję wejściową dla obu tych zasilań. Nie pamiętam czy jest jakś różnica jeśli chodzi o sygnał zmienny i...

Quarz · Answer

Witam,
rezystancja wejściowa to zawsze iloraz wymuszenia do odpowiedzi (wniosek z Prawa Ohma:
Rin = Uin/Iin, ponieważ samo Prawo Ohma to; I = U/R, lub; U = I•R).
Dla układu wzmacniacza różnicowego, jak niżej:

rezystancja wejsciowa dla wzm. operacyjnego odwracającego.

rezystancja wejsciowa dla wzm. operacyjnego odwracającego.

dla wejścia nieodwracającego jest to:
RinNoInv = Vs1/ Iin1 = R3 + R4, ponieważ wpływy rezystacji wejścia (+) samego wzmacniacza operacyjnego można zaniedbać.
Natomiast dla wejścia odwracającego mamy:
Iin2 = (Vs2 - Vout)/(R1 + R2), oraz
Vout = Kr•(Vs1 - Vs2), ale Kr - wzmocnienie różnicowe - wynosi jeden (Kr = 1), dalej ogólnie;
RinInv = Vs2/Iin2 = Vs2/[(Vs2 - Vout)/(R1 + R2)] = (R1 + R2)•Vs2/[Vs2 - (Vs1 - Vs2)•Kr] = (R1 + R2)•Vs2/[Vs2 - Vs1•Kr + Vs2•Kr] = (R1 + R2)/[(1 - (Vs1/Vs2)•Kr + Kr)] = (R1 + R2)/[1 - Kr•(Vs1/Vs2 - 1)] .
Ostatni zapis wymaga komentarza, ponieważ, jak widać, od znaków Vs1 i Vs2 (oraz samej wartości wzmocnienia różnicowego) zależy wartość rezystancji wejściowej RinInv wejścia odwracającego (co jest główną wadą tego podstawowego układu wzmacniacza różnicowego).
Dla przypadku, kiedy obie wartości napięć; Vs1 i Vs2, są jednakowego znaku (duża wartość sygnału wspólnego), oraz Vs1 > Vs2 może dla odpowiedniej wartości wzmocnienia Kr dojść do sytuacji, iż rezystancja wejściowa RinInv będzie bardzo duża (bliska zeru wartość mianownika), lub ujemna.
Tutaj, kiedy przyjmiemy, iż Vs1 ≈ Vs1 i Kr =1 (wtedy mało wpływa), to
RinInv = R1 + R2.

Podobnie można policzyć rezystancję weściową dla układu A ("odwrócony" przerzutnik Shmitta) z poniższgo schematu:

rezystancja wejsciowa dla wzm. operacyjnego odwracającego.

Należy tylko zauważyć, iż wartość rezystancji wejściowej zależy od stanu napięcia wyjściowego Vout.
Banalne obliczenia rezystancji wejściowej, pozostawiam autorowi tego tematu.

Natomiast dla układu ze schematu B na powyższym obrazku, to sprawa jest trywialna, ponieważ ze względu na wirtualną masę wejścia odwracającego (wejście nieodwacające jest na potencjale masy, a sprzężenie zwrotne wzmacniacza stara się utrzymać wartość różnicy napięć Ur pomiędzy wejściami bliską zero), czyli:
Rin = Vin/Iin = R5, czyli Rin = 1kΩ.

Pozdrawiam

Mam na sprzedaż:
20.09.2007 2SK1940

slawek55 · Answer

CZeść.
Dziękuje Ci bardzo.
Mam tylko taką skromną prośbę. Czy możesz mi pokazac te obliczenia dla wzmacniazcza z Twojego rysunku A (wzmacniacz odwracający z pojedynczym zasilaniem). Próbowałem sobie wyliczyć tą rezystancję i wychodzi mi że zależy ona od wartości napięcia jakie jest w punkcie połączenia R1 i R2. Więc jeśli ta rezystacja wejściowa zależy od tego napiecia to dlaczego prawie w każdej publikacji ksiązkowej jest podane ze wynosi ona tak jak dla symetrycznego zaslania, gdzie WE+ wzmacniacza jest połączone z masą.
Te wartości rezystorów to tylko wartości przykładowe.
Proszę Cię nie pisz mi że to proste, być może, ale próbuje wywalczyć to od paru dni i czasmai mam dziwne wnioski i dlatego chcę Cię prosić o pomoc.

A zapomniałem dodać. Zrobiłem sobie w PSpice taaką prostą analizę i wniosek jest taki że faktycznie rezystancja wejsciowa zależy od tego napięcia (na WE+).

A możesz mi jeszcze powiedzieć dlaczego ten układ jest nazwany "odwróconym" przeżutnikiem Shmitta. Pierwszy raz sie spotkałem z takim określeniem.

Quarz · Answer

Witam, zauważ, iż odwrócony napisałem jak widać... Natomiast jak wygląda schemat przerzutnika Shmitta zrealizowany za pomocą wzmacniacza oparacyjnego, to poszukaj sobie sam i porównaj. Odnośnie schematu z rys. A, to tylko podpowiem: Iin = (Vin - 1/2•Vsupl)/R1 (w zakresie trzymania sprzężenia zwrotnego), a dalej to licz sobie sam, podstawiając za Vsupl wartości potencjału zasilania, tu 15V) i wejścia. Pozdrawiam

slawek55 · Answer

Cześć. popatrzyłem na to od innej strony. Analizując układ na rysunku A (en poprawiony przez Ciebie w poście z dnia 06 Sty 2007 00:00) można analizować go jak byłby to wzmacniacz różnicowy. Ale.. Popatrz na to. Zrobiłem takie przekształcenia układając równanie dla tego układu: Uin-Iin*R1-I*R2-Uout=0 I*(R1+R2)=Uin-Uout I=(Uin-Uout)/R1+R2 ale Uout=K*Uin wtedy I=(Uin*(1-k))/(R1+R2) po uwzględnieniu że Rwe=Uin/I i przekształcając Rwe=(R1+R2)/(1-K) ale że jest to układ odwracający to k

Quarz · Answer

Witam, ...wzmacniaczem różnicowym tak do końca nie jest i ... Dotąd zgoda. Tu masz błąd, ponieważ; Uout =K•(7,5V - Vin) i dalej już jest źle... Patrz wyżej. Twój błąd w założeniu wszystko wyjaśnia. Dopowiem, ponieważ widziałem to od samego początku; to jest (byłby) wzmacniacz różnicowy, ale tylko przebiegów przemiennych, tylko należy dodać dwa kondensatory; - szeregowo z rezystorem wejściowym, - równolegle do dolnego rezystora dzielnika dla wejścia nieodwracającego. W takim przypadku; Rin = R1, kiedy reaktancja kondensatorów przy najmniejszej częstotliwości będzie conajmniej o dwa rzędy mniejsza od rezystancji. Tak, dla stałej wartości wzmocnienia (większego od 2) wystarczą dwa wzmacniacze, natomiast dla regulowanego potrzeba trzech wzmacniaczy operacyjnych, gdzie funkcje odejmowania sygnałów wejściowych (od wspólnego, najczęściej znacznego) i wzmocnienia są oddzielone. Taki układ pozwala na płynną regulację wzmocnienia tylko jednym rezystorem. Zobacz tam: Ostatni akapit. Pozdrawiam

slawek55 · Answer

Nie chcę Cię dręczyć tymi pytaniami więc chciałbm jaieś wniski wyciągnąć.

Jeśli mam ten układ z rysunku A (wzm. odwracający z pojedynczym zasilaniem) to jaki jest końcowy wzór na rezystancję wejściową tego układu. Czy jest taki sam dla sygnału AC i taki sam dla DC?
Oczyiście sygnał AC powinien mieć jakiś kondensator odsprzęgający i jak jest wtedy źródło obciążonee.
Dla DC to np. podłączenie jakiegoś ogniwa i jak ono zostaje obciążone?

Quarz · Answer

Witam, to znaczy? Dla układu DC (bez kondensatora) jest inna wartość Rin, niż da AC (z kondensatorem). Poza tym dla DC to nie jest sensu sctricte wzmacniacz odwracający. Pozdrawiam

slawek55 · Answer

podejrzewam, że męczące są te moje pytania i dlatego to napisałem.

A wnioski to chiałbym taikie:
1. wzór dla AC dla Rwe
2. wzór dla DC dla Rwe

To sie przewinęło w postach powyżej ale jako ostateczny wniosek.
Im bardziej i dłużej się w to wpatruję tym mniej to już rozumiem i nasuwają się nowe pytania

Quarz · Answer

Witam, ależ to już wszystko zostało wcześniej napisane... a w moich stronach powiadają, iż ksiądz dwa razy kazania nie powtarza... Z powyższego wynika tylko jeden wniosek dla Ciebie: ... przegrzanie struktury ... inaczej mówiąc: zostaw to do jutra i po regenerującym śnie przeczytaj wszystko jeszcze raz... Pozdrawiam

slawek55 · Answer

Zceść.
wiesz popatrzyłem na całośc postu i co do pracy układy z rysunku A przy sygnałach AC (kiedy mamy kondensator na wejsciu) to nie był podany wzór na Rwe ani wyprowadzony.
Jeśli chodzi o pracę z DC to jest coś co mi npie pasuje. Otóż napisałeś w pewnym miejscu
Vout=Kr*(Vs1-Vs2)
ile wynosci Kr. Zakładam że miałeś na myśli Kr=R2/R1, tak ale przy pewnym założeniu co do równości stosunku odpowiednich rezystancji czyli R2/R1=R4/R3, akurat w tym przypadku jest to prawdą ale w przypadku ogólnym już nie i wtedy poszczególne napięcia (czyli Vs1 i Vs2) są wzmacniane z innym współczynnikiem wzmocniena.

A masz może opis np na swoich wykładach rezystancji wejsciowej wzmacniacza róznicowego z rysunku A. Popytałem kolegów z roku i popatrzyli w swje wykłady i mam wrażenie że u mnie ten temat jakoś był przemilczany.

I chciałbym jeszcze raz poprościc o końcowe wzory dla sgnałów AC i DC

rezystancja wejsciowa dla wzm. operacyjnego odwracającego.

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Podsumowanie tematu