Op-Amp: sugerir mejoras para obtener el sesgo dc correcto en la salida

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Calcule la salida del circuito dado a continuación. Sugiera mejoras para obtener el sesgo correcto de la cc en la salida:

    
pregunta Utkarsh Gupta

2 respuestas

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Supondré que la tensión de alimentación apenas legible es de 3,6 V

parte 1, mirando el circuito existente

Firsty permite asumir un amplificador operacional ideal con un swing ilimitado.

La ganancia de inversión del amplificador es 10, lo que significa que la fuente de onda sinusoidal contribuye con una señal de + -1V a la salida.

La ganancia no inversora del amcplier es 11 y tenemos un divisor de voltaje en la entrada que demuestra la mitad del voltaje de suministro. Así que esto contribuye 5,5 veces la tensión de alimentación a la salida.

Los sumamos y obtenemos una salida que varía de 18.8V a 20.8V.

Volviendo a un amplificador operacional real, esto claramente no funciona, la salida se quedará en alto.

Parte 2, cambiando el punto de sesgo

No se nos ha informado cuál es el desplazamiento de CC deseado en la salida, pero es razonable suponer que es la mitad de la tensión de alimentación. Eso significa que en la entrada no inversora queremos una tensión que sea 1/22 de la tensión de alimentación.

Para hacer ese voltaje necesitamos un par de resistencias, una de las cuales es 21 veces más grande que la otra. Por ejemplo, podemos usar una resistencia de 21K y una resistencia de 1K.

Así que ahora nuestro voltaje de salida en teoría va de 0.8V a 2.8V.

parte 3, validación

Ahora necesitamos revisar nuestro amplificador operacional.

Resulta que el rango de voltaje de entrada del modo común en el LM124 incluye conexión a tierra, por lo que no tenemos problemas allí.

Sin embargo, el cambio de voltaje de salida en el LM124 es una bestia extraña. En el extremo inferior, puede oscilar básicamente hasta el suelo, pero en el extremo superior está limitado a aproximadamente 1,5 V por debajo del voltaje de suministro.

parte 4, ajustando el punto de sesgo nuevamente

Por lo tanto, para hacer un mejor uso del LM124, queremos un offset de CC de no 1.8V sino de 1.05V. Así que en la entrada + necesitamos (1.05 / 11) V. Como una fracción de la tensión de alimentación que es (1.05 / 11) /3.6 que wolfram alpha me dice que es 7/264

Así que las resistencias necesitan una relación de 7: 257

No podemos hacer esto exactamente con un par de resistores estándar, pero podemos acercarnos bastante. enlace encuentra 1.15K y 42.2K como el par más cercano desde E96

Conclusión

Hemos mejorado el circuito significativamente, pero aún se está ejecutando bastante cerca del límite y pagará por eso en calidad de señal. Puede valer la pena considerar cambiar a rieles de suministro más amplios o un amplificador operacional con salida riel a riel.

    
respondido por el Peter Green
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CON una pregunta académica como esta. (risas)

Es un único suministro negativo, uno busca la salida de CC de mediana escala y luego la entrada ajusta el V + de forma que se adapte a eso y asegure que la entrada se encuentre en el rango de entrada de modo común aceptable.

Luego resuelva para Vin + de Av + basado en (1 + | Av- |) y Vin- offset, luego calcule R Ratio para obtener Vin + de Vcc & Vee.

Eso es todo. Con práctica .. 1minute

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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