¿Puede alguien explicarme por qué esta red T resistiva de retroalimentación negativa simula una resistencia de 10M ohm?
La ganancia general de bucle cerrado es -100 porque 10M / 100k = 100.
La forma más simple de verlo es que la resistencia de 100 kohm de la salida del amplificador operacional y la resistencia de 1 kohm forman un divisor potencial de 100: 1 (aproximadamente). Esto significa que la ganancia del amplificador operacional es 100 veces más alta de lo que sería si hubiera un solo resistor de 100 kohm como elemento de realimentación. Esto hace que la resistencia de 100 kohm, en efecto, 100 veces en valor o 10 Mohm.
Si necesita más comprensión, eche un vistazo a esta imagen: -
Sabesquelagananciaenlasalidadelamplificadoroperacionales-100ynodeberíaserunasorpresaencontrarquelagananciaenlauniónde9.9Mohmy100kohm(enlarutaderealimentación)es-1.
Laresistenciade9.9Mohmes(aproximadamente)equivalentealdivisordepotencialde100k/1kenelcircuitooriginalydaaproximadamenteelmismoresultadoqueeste:-
Por supuesto, puede convertir la salida del amplificador operacional a una fuente de corriente en paralelo con una resistencia de 100 kohm y tener en cuenta que la 100 kohm se convierte en paralelo con la resistencia de 1 kohm. Luego podría volver a convertir a una fuente de voltaje (unas 100 veces más pequeña que la salida del amplificador operacional original) en serie con una resistencia de 0,99 kohm, pero llegaría a la misma conclusión.
Si asumimos que el amplificador operacional no está limitado por los suministros positivos o negativos (no por el recorte), entonces V+ = V-
V+ = V- = 0V
Ir1 = (Vin - V-)/R1
Ir2 = (V- - V1)/R2
Ir2 = (-V1)/R2
Ir3 = (Vout - V1) / R3
Ir4 = Ir2 + Ir3
Ir4 = V1 / R4
Esos son los que podemos recopilar de inmediato de nuestro circuito.
Aplicación del circuito paralelo de la serie básica con R2
, R3
, R4
V1 = Vout * (1/(1/R2 + 1/R4)) / (R3 + 1/(1/R2 + 1/R4))
V1 = Vout * (R2 + R4)/(R2*R4) / (R3 + (R2 + R4)/(R2*R4))
V1 = Vout * (101k/100M) / (100k + (101k/100M))
V1 = Vout * (101k/100M) / (100k*100M/100M + (101k/100M))
V1 = Vout * (101k/100M) / (100k*100M + 101k/100M)
V1 = Vout * (101k) / (100k*100M + 101k)
V1 = Vout * (101,000) / (100,000 * 100,000,000 + 101,000)
V1 = Vout * (101,000) / (10,000,000,101,000)
V1 = Vout * (101) / (10,000,000,101)
Calculamos un valor para V1
basado en Vout
.
Ir1 = Ir2
(Vin - V-)/R1 = (V- - V1)/R2
(Vin)/R1 = (-V1)/R2
(Vin)/R1 = (-Vout * (101) / (10,000,000,101))/R2
(Vin*R2)/R1 = (-Vout * (101) / (10,000,000,101))
Vin = (-Vout * (101) / (10,000,000,101))
-Vin * 10,000,000,101 / 101 = Vout
El formulario estándar es Vout = -Vin * R2 / R1
Al multiplicar por 100k / 101 (un factor de aproximadamente 990.09), el equivalente R2
es 9.9 gigaohms
Si esto simula una resistencia de realimentación de 10M, entonces he calculado mal en alguna parte