Flujo de corriente en un simple circuito amplificador inversor

  

Pero suponiendo un amplificador operacional ideal (sin corriente) y un voltímetro ideal (sin corriente), ¿hacia dónde fluye la corriente (para satisfacer la ley actual de Kirchhoff)?

Las entradas de un amplificador operacional ideal no consumen corriente.

Pero la salida se comporta como una fuente de voltaje ideal: puede generar o acumular tanta corriente como sea necesario para responder a las señales en las entradas. A los efectos de la ley actual de Kirchoff, puede imaginar que el otro lado de esta fuente de voltaje está conectado a tierra dentro del símbolo del amplificador operacional.

La corriente actual de Kirchoff se cumple con la corriente de hundimiento del pin de salida, de modo que la corriente R2 es igual a la corriente R1.

para un amplificador operacional ideal, el paso actual a través de R1 y R2, y I (R1) = I (R2).

Me gusta usar Nullor para analizar el circuito del amplificador operacional. nullator , y norator .

usted mismo puede dibujar un circuito equivalente, sin importar lo complejo que sea. Sentirás que es muy fácil analizar el circuito del amplificador operacional.

El Nullator, es la salida de un amplificador operacional, es una fuente de corriente o un sumidero de corriente, esto depende de la dirección de la corriente.

Suponga que la entrada cambia de 0V a + 1V instantáneamente. El amplificador operacional instantáneamente tendrá un desequilibrio en sus entradas y esto "fuerza" la salida del amplificador operacional en una dirección negativa. Poco tiempo después, la salida del amplificador operacional alcanzará un nivel de -1 V y esto contrarrestará totalmente el desequilibrio inicial causado por el aumento de la entrada a + 1V.

Aquí se sentará en una especie de equilibrio.

Lo que se debe tener en cuenta es que el amplificador operacional (en este tipo de circuito) siempre intentará mantener la diferencia de voltaje entre sus dos pines de entrada como 0. Este es el efecto de la retroalimentación negativa y el hecho de que en este sencillo En el análisis, se puede suponer que la ganancia del amplificador operacional es infinita.

También dije "poco tiempo después" en el primer párrafo y esto fue para tratar de ilustrar el mecanismo reaccionario de retroalimentación negativa. Tomar un tiempo finito para lidiar con cambios instantáneos y aunque en todas las demás consideraciones he asumido un amplificador operacional perfecto, en esta área no lo he hecho.

El amplificador operacional hará lo que sea necesario para mantener la entrada inversora del amplificador operacional a cero voltios (o, menos específicamente, el mismo potencial que el amplificador operacional no inversor, que se conecta a tierra aquí).

El voltaje hará que una corriente pase por R1, \ $ I = \ frac {(V1-0)} {R_1} \ $. Como ya ha señalado, esta corriente no puede entrar en el amplificador, por lo que DEBE pasar por R2. Así $$ \ frac {0-V_ {M1}} {R_2} = \ frac {V_1-0} {R_1} $$ o $$ \ frac {V_ {M1}} {V_1} = \ frac {-R_2} {R_1} $$

Tendrás que decidirte: ¿estás hablando de un circuito ideal, o estás considerando cosas como capacitancia parásita, opamps de velocidad finita, etc.?

Si el circuito es ideal y el voltaje de V1 cambia repentinamente, el voltaje en la entrada negativa permanecerá en 0 (la primera y única ley de los OpAmps ideales), por lo tanto, la corriente que fluye a R1 se escapará a través de R2, por lo tanto, la OpAmp debe emitir una tensión exactamente opuesta en comparación con V1.

Cuando quieres considerar el comportamiento dinámico, las cosas se vuelven mucho más complicadas. No vayas allí hasta que comprendas completamente los casos estáticos (e incluso tal vez no. Ciertamente no.)