Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Ответить

Re: Всё про операционный усилитель.

Вт янв 19, 2021 16:16:45

Какова зависимость выходного U3 напряжения от входных U1, U2 для такого включения ОУ ?

Изображение

Re: Всё про операционный усилитель.

Вт янв 19, 2021 16:28:03

Если тут ничего не напутано с нумерацией элементов (две штуки R2), то получается, что все резисторы одинаковы. Тогда: U3 = 3*U2-U1

PS. Ага, в ходе ответа оказалось, что условие поменялось, или это я невнимательно глянул на схему. Ща уже некогда пересчитывать, пора с работы валить. Может быть, позже отпишу.

Re: Всё про операционный усилитель.

Вт янв 19, 2021 16:47:16

Уже не две поправлено

Re: Всё про операционный усилитель.

Вт янв 19, 2021 17:46:26

Wladimir_TS писал(а):Какова зависимость выходного U3 напряжения от входных U1, U2 для такого включения ОУ ?

2*U2 - U1 + (U2*R1/R3)
Это вычислено с учётом того, что внутреннее сопротивление U1 равно нулю. Иначе коэффициент усиления с неинвертирующего входа изменится. Впрочем, и с инвертирующего тоже.

koeltrad писал(а):Почему усилители на ОУ делают с отрицательной обратной связью если с положительной обратной связью усилители на ОУ тоже прекрасно работают?
Прямо тут, несколькими сообщениями выше, шла критика: зачем вникать что такое нулятор и норатор, типа про ОУ теоретизировать не надо, а нужно ими пользоваться. Вот этот вопрос - отличная иллюстрация к дискуссии.

Если посмотреть на внутреннее устройства модели идеального ОУ, то выясняется, что она состоит всего из двух частей:
1. Уравнение [V+] - [V-] = 0. Задает нулевую разность потенциалов между входами. Это нулятор.
2. Новое неизвестное Iout - выходной ток ОУ. Это норатор.
И всё. Разницы между входами нет никакой. В такой модели обратная связь всегда получается отрицательной. Даже если она положительная.

Но если что-то работает в симуляторе, то совершенно не факт, что оно заработает в реальной жизни.

Re: Всё про операционный усилитель.

Вт янв 19, 2021 19:17:11

Это вычислено с учётом того, что внутреннее сопротивление U1 равно нулю. Иначе коэффициент усиления с неинвертирующего входа изменится. Впрочем, и с инвертирующего тоже.
Ну правильно, это всегда предполагается, пока не оговорено обратное.
Прямо тут, несколькими сообщениями выше, шла критика: зачем вникать что такое нулятор и норатор, типа про ОУ теоретизировать не надо, а нужно ими пользоваться. Вот этот вопрос - отличная иллюстрация к дискуссии.
Хмм. А расписать это же без применения нуляторов и нуряторов? Например, заменив R1 и R3 на R13 = R1||R3, а U1 на U11 = U1R3/(R1+R3). И всё, схема превращается... схема превращааается... превращааается схееема... ну вы поняли. :)))

Re: Всё про операционный усилитель.

Вт янв 19, 2021 21:12:37

и с небольшим усилением, поэтому у меня получалось. Не помню где взял её. Разновидность дифференциального усилителя наверное. Часть напряжения питания подаётся на вход.

То, что получится на AD549, не получится на любом другом ОУ.

Re: Всё про операционный усилитель.

Ср янв 20, 2021 00:57:12

koeltrad,
вот в этой статье написано, что если определенным образом сформировать входной сигнал во время перехода ОУ с ПОС (т.е. триггера Шмитта) из одного стабильного состояния в другое, то он может работать усилителем. Но при этом будет стремиться перейти обратно в одно из двух стабильных состояний.

Специально скопипастил оттуда картинку. На правом рисунке изображена петля гистерезиса, а поперек неё (по диагонали) линия, соответствующая усилительной характеристике ОУ с ПОС. Эта линия предсказывается линейной моделью ОУ, но не является стабильной. Попав туда, рано или поздно усилитель с неё уйдёт, если его не продолжать удерживать там специально входным сигналом в определенных пределах (насколько я понял).
Изображение

Re: Всё про операционный усилитель.

Ср янв 20, 2021 09:22:57

Гистерезис с ПОС ненадёжный и может переключаться туда сюда если Управляющий сигнал сформировать определённым образом?
В статье используют я так понял обычные ОУ, а не компараторы. Может в этом дело что у них так получается.
Последний раз редактировалось koeltrad Ср янв 20, 2021 10:00:23, всего редактировалось 7 раз(а).

Re: Всё про операционный усилитель.

Ср янв 20, 2021 09:29:24

Wladimir_TS писал(а):Какова зависимость выходного U3 напряжения от входных U1, U2 для такого включения ОУ ?

2*U2 - U1 + (U2*R1/R3)


А можно чуть объяснить как это выводится ?

У меня получилось Uвых = U2*R1/R3-U1

Re: Всё про операционный усилитель.

Ср янв 20, 2021 12:39:10

Здравствуйте.
Я не опытен в ОУ, но есть задача для Arduino.
В обычных условиях я бы обошелся обычным цифровым потенциометром типа X9C104, но в нем ограничение на ноги VL Vh +-5V.
Задача следующая:
Необходимо с помощью ОУ LM358 и ШИМ(от Arduino) имитировать потенциометр с напряжением от...до 1.2V...32V
Вроде бы подошла бы эта известная схема:
Изображение
Но увы нет, мне нужно чтобы ОУ изменял напряжение пропорционально напряжению питания самого ОУ.
Питание ОУ плавает от 4V...32V а вот ШИМ ножки микроконтроллера стабильно 3.3V.
Например таблица соответствия:
Питание ОУ 4V | Скважность 50% | На выходе ОУ 2V
Питание ОУ 4V | Скважность 100% | На выходе ОУ +-4V
Питание ОУ 16V | Скважность 50% | На выходе ОУ 8V
Питание ОУ 32V | Скважность 50% | На выходе ОУ 16V
Питание ОУ 32V | Скважность 100% | На выходе ОУ +-32V

Буду благодарен за помощь.

Re: Всё про операционный усилитель.

Ср янв 20, 2021 13:18:42

Сначала нарезаем ШИМом питание, потом фильтруем...
Изображение
Вложения
2021-01-20_15-17-04.png
(5.17 KiB) Скачиваний: 259

Re: Всё про операционный усилитель.

Ср янв 20, 2021 13:50:56

Ivanoff-iv, Спасибо, я проверил в протеусе - работает.
А возможно что-бы минимальное падение напряжение было на выходе?
В протеусе на выходе падает 1V относительно питания.
Или это нужно ОУ менять?

Re: Всё про операционный усилитель.

Ср янв 20, 2021 13:58:01

Да, это надо брать ОУ рейл-ту рейл.... (на полевых транзисторах на выходе)

Re: Всё про операционный усилитель.

Ср янв 20, 2021 14:36:30

Deoptim писал(а):А возможно что-бы минимальное падение напряжение было на выходе?

Можно пропустить ШИМ через какой-нибудь драйвер для мосфетов. По типу TC4420, но он только до 18 вольт. Дальше уже зафильтровать.

koeltrad писал(а):Гистерезис с ПОС ненадёжный и может переключаться туда сюда если Управляющий сигнал сформировать определённым образом

Авторы утверждают, что в окрестности пороговых уровней входной сигнал должен монотонно спадать или нарастать. Иначе всегда существует вероятность, что триггер Шмитта застрянет на какое-то время в промежуточном состоянии или будет давать ложные переключения. Перечень ссылок там есть, надо будет в это явление поподробнее вникнуть на досуге.

Wladimir_TS писал(а):А можно чуть объяснить как это выводится ?

С помощью ЭВМ, netlist там дан.

Ну если хочется вручную, то тоже можно. С помощью принципа суперпозиции, отключаем попеременно входные источники и считаем напряжения на выходах и суммируем их (Uвых=Uвых1+Uвых2).

С неинвертирующего входа Uвых2=U2*(1+R2/[R1||R3])=2*U2+U2*R1/R3
C инвертирующего входа Uвых1=-U1*R2/R1=-U1
Для сигнала U1 резистор R3 в формуле не участвует из-за виртуального нуля. Гуглите термин Noise gain manipulation.

Это вычислено с учётом того, что внутреннее сопротивление U1 равно нулю. Иначе коэффициент усиления с неинвертирующего входа изменится. Впрочем, и с инвертирующего тоже.
Ну правильно, это всегда предполагается, пока не оговорено обратное.
Раз идеальный источник напряжения не нарисован, то никогда нельзя быть полностью уверенным. :))

Re: Всё про операционный усилитель.

Ср янв 20, 2021 14:55:36

[
Wladimir_TS писал(а):А можно чуть объяснить как это выводится ?

С помощью ЭВМ, netlist там дан.

Ну если хочется вручную, то тоже можно. С помощью принципа суперпозиции, отключаем попеременно входные источники и считаем напряжения на выходах и суммируем их (Uвых=Uвых1+Uвых2).

С неинвертирующего входа Uвых2=U2*(1+R2/[R1||R3])=2*U2+U2*R1/R3
C инвертирующего входа Uвых1=-U1*R2/R1=-U1
Для сигнала U1 резистор R3 в формуле не участвует из-за виртуального нуля. Гуглите термин Noise gain manipulation.

Раз идеальный источник напряжения не нарисован, то никогда нельзя быть полностью уверенным. :))


Выходное сопротивление предстоящего каскада для U1 примерно на 2 порядка меньше, чем R1 но неизвестно Думаю около 300 Ом при резисторах в сотни килоом. Выходное сопротивление предстоящего каскада для U2 очень высокое - порядка 50 кОм.

Напряжение на R3 должно быть равно U2 Ведь ОУ сводит к нулю разность между входными напряжениями.

Re: Всё про операционный усилитель.

Ср янв 20, 2021 18:27:00

То, что получится на AD549, не получится на любом другом ОУ.

9.png
(57.31 KiB) Скачиваний: 34

Напряжение на Нагрузке с ПОС не должно превышать примерно половину напряжения питания ОУ. Тогда ОУ усиливает сигнал с ПОС.
Пишут что это неправильно. Но усиливает ведь.

Re: Всё про операционный усилитель.

Ср янв 20, 2021 20:09:16

Здравствуйте.

Но увы нет, мне нужно чтобы ОУ изменял напряжение пропорционально напряжению питания самого ОУ.
Питание ОУ плавает от 4V...32V...
Буду благодарен за помощь.

Самое разумное, обоприте один вход операционника на что нить. На любой опорник где нить в районе 2в, половины минимального напряжения. И относительно его уже меряйте.

Re: Всё про операционный усилитель.

Ср янв 20, 2021 21:32:21

Напряжение на Нагрузке с ПОС не должно превышать примерно половину напряжения питания ОУ. Тогда ОУ усиливает сигнал с ПОС.
Пишут что это неправильно. Но усиливает ведь.

В схеме полностью отсутствуют шумы. Потому вроде как и работает.

Добавлено after 23 minutes 41 second:
Правильный симулятор с правильными моделями и результат даёт правильный
Изображение
Синяя линия - вход 1 мВ, 50 Гц, зелёная линия - выход с ОУ.
Вложения
POS.png
(20.32 KiB) Скачиваний: 94

Re: Всё про операционный усилитель.

Ср янв 20, 2021 21:32:33

koeltrad, скорее всего это такая модель ОУ в этом симуляторе (кстати, что это? Electronic Workbench вроде?). В MicroCap это воспроизвести не удается, усилитель, как и положено, уходит в насыщение.

Выходное сопротивление предстоящего каскада для U1 примерно на 2 порядка меньше, чем R1 но неизвестно Думаю около 300 Ом при резисторах в сотни килоом. Выходное сопротивление предстоящего каскада для U2 очень высокое - порядка 50 кОм.

Напряжение на R3 должно быть равно U2 Ведь ОУ сводит к нулю разность между входными напряжениями.
Ну тогда всё нормально должно быть. Напряжение на R3 равно U2.

Re: Всё про операционный усилитель.

Ср янв 20, 2021 23:50:07

В Ltspice немного по другому, да. У меня нет MCP6001 в Ltspice, скачивал библиотеки с интернета, там тоже не было. Мало видов ОУ сейчас в моём Ltspice.
В Ltspice примерно так же всё происходит но намного менее заметно это. Смотрите, у вас V(n002) почти равно напряжению питания. А должно быть меньше 1.5 Вольт, тогда получилось бы усиление. Для этого надо регулировать R2.
Multisim мой симулятор.
Получилось только немного такой же эффект вызвать.
12.png
(29.56 KiB) Скачиваний: 25

Нужны другие ОУ для теста.
Ответить