Matematyka.pl

WO zastosowano w układzie, w którym wzmocnienie wynosi \(\displaystyle{ k_{uf}=10V/V}\) dla AC i 0 dla DC. WO jest zasilany z jednego źródła \(\displaystyle{ U_S=12V}\), \(\displaystyle{ R_{we}=100k\Omega}\), a napięcie stałe na wejściu nieodwracającym to \(\displaystyle{ 6V}\).
1) oblicz wartości rezystorów
2) podaj przybliżone wartości napięć na wyjściu WO
3) oblicz górną częstotliwość graniczną układu

\(\displaystyle{ f_T=2MHz, \ A_0=2\cdot10^5V/V, \ SR=2V/\mu s}\)
I kierując się tym obrazkiem:

R na wejściu to jest równoległe połączenie \(\displaystyle{ R_1}\) i \(\displaystyle{ R_2}\), które są sobie równe. W związku z tym

\(\displaystyle{ R_1 || R_2 = R_1 || R_1 = 100k \rightarrow R_1=R_2=200k\Omega}\)

no i dalej:

\(\displaystyle{ k_{uf}=1+\frac{R_4}{R_3}=10 \rightarrow R_3=9R_4}\)

i teraz się zastanawiam, czy powinno być tak, że \(\displaystyle{ R_{we}=R_3 || R_4}\), tzn. chodzi mi o te prądy niezrównoważenia? Czy można to olać i dać sobie np. \(\displaystyle{ 1}\) i \(\displaystyle{ 9k\Omega}\)? Bo inaczej to wychodzi \(\displaystyle{ R_4}\) równe mega-om, co wydaje mi się jednak sporą przesadą.

buldozer pisze:i teraz się zastanawiam, czy powinno być tak, że \(\displaystyle{ R_{we}=R_3 || R_4}\), tzn. chodzi mi o te prądy niezrównoważenia? Czy można to olać i dać sobie np. \(\displaystyle{ 1}\) i \(\displaystyle{ 9k\Omega}\)? Bo inaczej to wychodzi \(\displaystyle{ R_4}\) równe mega-om, co wydaje mi się jednak sporą przesadą.

Nie pomogę w tym temacie zbytnio, ale z tego co wiem, to mieszasz zagadnienia. Zwykły układ wzmacniacza nieodwracającego (przy zasilaniu symetrycznym \(\displaystyle{ \pm V_{cc}}\) ) ma teoretycznie nieskończoną rezystancję wejściową (w przeciwieństwie do układu odwracającego). Warunek, który Ty przedstawiasz, dotyczy dodatkowego rezystora, który co prawda nie wpływa zbytnio na rezystancję wejściową ani na wzmocnienie układu nieodwracającego, ale pozwala zminimalizować błąd spowodowany napięciem niezrównoważenia (niestety tego zjawiska uproszczony model WO nie wyjaśnia). Oporność tego "dodatkowego" rezystora nie jest równa rezystancji wejściowej układu nieodwracającego. Ale jak wcześniej napisałem, nie jestem specem od WO - choć kilka sztuk wlutowałem i użyłem w praktyce dawno temu.

Dokładna treść zadania z egzaminu to:

Wzmacniacz operacyjny zastosowano w układzie, w którym wzmocnienie wzmocnienie wynosi \(\displaystyle{ k_{uf}=+10V/V}\) dla składowych zmiennych i zero dla składowych stałych. Układ ten jest zasilany z pojedynczego źródła zasilania \(\displaystyle{ 12V}\), rezystancja wejściowa w paśmie przepustowym wynosi \(\displaystyle{ 100k\Omega}\), a napięcie stałe na wejściu nieodwracającym to \(\displaystyle{ 6V}\). Narysuj schemat, oblicz wartości rezystorów, oblicz górną częstotliwość graniczną układu, oblicz napięcie na wyjściu WO.
\(\displaystyle{ f_T=2MHz, \ A_0=2\cdot10^5V/V, \ SR=2V/\mu s}\)[/quote

Pytałem się o to wykładowcę i potwierdził, że \(\displaystyle{ R_1 || R_2}\) to rezystancja wejściowa w tym układzie. Natomiast zastanawiam się, czy te rezystory również będą służyły do zrównoważenia napięcie polaryzacji - aby prąd bazy terminala nieodwracającego miał jak ujść do masy. Cóż, widocznie mnie czeka przejażdżka w poniedziałek się o to dopytać

buldozer pisze:Pytałem się o to wykładowcę i potwierdził, że \(\displaystyle{ R_1 || R_2}\) to rezystancja wejściowa w tym układzie.

Uzasadnienie tego akurat nie jest trudne. Rozważ sobie tylko fragment układu złożonego z \(\displaystyle{ R_{1}, R_{2}, V_{+}, C_{1}}\) oraz źródła napięcia przemiennego ... powiedzmy \(\displaystyle{ e}\) (resztę układu zaniedbujemy, bo zakładamy zerowy prąd na wejściu "+" WO). Dostaniesz obwód o dwóch oczkach i dwóch węzłach, w którym będą dwa źródła napięcia \(\displaystyle{ e, V_{+}}\). Potem zastosuj zasadę superpozycji do tego obwodu, tj. powstaną dwa obwody, jeden ze źródłem napięcia stałego \(\displaystyle{ V_{+}}\), drugi obwód ze źródłem napięcia przemiennego \(\displaystyle{ e}\). Pamiętasz zasadę superpozyzji? Odpowiedź obwodu na sumę wymuszeń jest równa sumie odpowiedzi na każde wymuszenie z osobna bla bla bla. Widzisz to już?

Dobra, już doszedłem tutaj co i jak.

Skoro w "normalnym" układzie nieodwracającym mamy - patrząc na schemat z pierwszego postu \(\displaystyle{ R_r = R_1 || R_2}\), tj. rezystor służący do pozbycia się napięcia niezrównoważenia to tutaj, z racji istnienia \(\displaystyle{ C_2}\) przy \(\displaystyle{ R_3}\) tak jakby tego rezystora \(\displaystyle{ R_3}\) nie było - z punktu widzenia prądu polaryzacji \(\displaystyle{ I_{B-}}\). Więc w takiej sytuacji \(\displaystyle{ R_r = R_1 || R_2 = R_4}\) i wszystko ładnie wychodzi

Widzisz to już?

Widzę