Comprendre ce circuit avec op. amplis

8

J'étudie le génie électrique et je suis arrivé à un problème, où je ne peux pas continuer. C'est une tâche "simple", où nous parlons d'un ampère op inverseur avec 2 sources de tension, chacune 1V, tandis que toutes les résistances sont de 10k, sauf celle dans le feedback, qui est de 20k.

Je sais que la solution est Uout = -7V, mais comment arriver à ce résultat? Par les équations que j'ai calculées, j'ai le résultat -0,5 ou -3V, mais jamais -7. Et aussi, j'ai simulé dans LTSpice et obtenu -7V.

Va apprécier toute l'aide!

schématique

simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab

Schéma rangé pour la revue du PO. [Transistor]

E.Wood
la source
Avez-vous essayé la superposition? (Analysez avec une seule des sources à la fois et ajoutez les résultats.)
Jashaszun
1
J'ai copié et rangé votre schéma pour votre examen. Notez l'alignement vertical des sources de tension avec + en haut. Remarquez que le symbole de masse pointe vers, um, masse. (Certaines normes utilisent le symbole pointant vers le haut pour signifier V +.) Vous pouvez supprimer l'original ou le mien.
Transistor

Réponses:

15

Je laisserai quelqu'un d'autre faire les sommes de manière formelle / générale, mais il existe ici une approche simple qui vous permettra de le résoudre par inspection.

Comme vous le savez, les entrées de l'ampli op vont toutes deux être de 0 V à l'équilibre (s'il y a un retour négatif et que l'ampli op peut s'équilibrer). Supposons donc cela.

Cela signifie que 100uA circule à travers R3, et puisque notre entrée d'ampli op idéale ne contribue à rien, 100uA doit sortir de R2, par KCL.

Alors maintenant, nous connaissons la tension à la jonction de R1 / R2 / R5 - elle doit être -1V.

Le courant passant par R1 est donc de 200 µA, et le courant sortant par R5 doit donc être de 300 µA (100 µA + 200 µA). La sortie est donc 6V en dessous de -1V ou -7V.

(griffonner des flèches sur le schéma pour garder les directions actuelles droites, si cela peut aider).

Spehro Pefhany
la source
1
Merci beaucoup! J'ai été confus au niveau de la partie R1-R2-R5, car "comment savez-vous qu'il y a -1V?" alors je me suis souvenu que R3 = R2 et donc, si la tension "supérieure" est de + 1V, la plus basse doit être -1V. C'est un simple dévideur de tension! Encore merci beaucoup!
E.Wood