¿Problema con el amplificador operacional, dos amplificadores de inversión?

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Así que tropecé con un circuito de amplificador operacional ideal bastante extraño que nunca antes había encontrado. He hecho suficientes problemas con respecto a la inversión de amplificadores, no inversión, suma, diferencia y demás, pero no he hecho uno que involucre dos amplificadores juntos. El problema pidió encontrar tanto Vo como V4 , así que pensé que hacer un amplificador a la vez ayuda. Suponiendo que la diferencia de voltaje entre las entradas para ambos terminales invertidos y no inversores era insignificante, encuadre el amplificador inversor izquierdo para incluir V1, R1, R2 y R3 . Intenté encontrar el voltaje de salida v_o1 , al final del amplificador izquierdo, a través de la fórmula * v_o1 = - (R2 / R1) V1 , que terminó como - 15 V.

Sin embargo, al intentar encontrar Vo , encontré el primer bloqueo: sé que dado que la corriente que ingresa al terminal inversor es cero, i1 = i2 + i3 . Al usar el método de voltaje de nodo con esto, identifiqué i2 = (0 - v_o1) / R2 y i3 = (0 -Vo) / R3 . Aquí es donde no estoy seguro de si todo esto es correcto. Supuse que las ramas i2 e i3 que surgieron del nodo son iguales a i1, pero ¿podría equivocarme al respecto? Terminé con Vo = 50 V , pero no sé completamente si esto es correcto o si me falta alguna señal pasiva en algún lugar.

En cuanto a (b) al encontrar V4 a través de la resistencia, creo que podría haber resuelto esto incorrectamente. Al cambiar al segundo amplificador de la derecha, asumí que, debido a que estamos tratando con amplificadores ideales, las corrientes de los terminales de inversión / no inversión son cero, de modo que i4 + i5 = 0 . Sin embargo, teniendo en cuenta que Vo podría no ser correcto, opté por mi resultado y terminé con V4 = 90 V. También me preocupa esto porque en lugar de incluir el dos amplificadores completos juntos, solo me estoy enfocando en uno a la vez para cada parte, y es muy posible que me falten algunas variables clave para incluir, como v_o1 . ¿Me equivoco al decir esto? Sería muy apreciado si alguien puede proporcionar alguna información o consejo sobre este complicado circuito amplificador de dos etapas. Respetos del Rey

    
pregunta Heavywake

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simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

El esquema muestra cómo debe interpretarse todo el circuito. Por supuesto, he asumido que el segundo opamp se usa como no inv. Amplificador (ganancia A). Solo en este caso, el circuito se puede utilizar como un amplificador lineal.

Con respecto a la salida Vout1, se puede tratar como una configuración de inversión clásica. Para el cálculo de ganancia, puede establecer Vn en cero (Vn es el voltaje en el terminal de inv). Debido a que este voltaje se produce a partir de dos fuentes de voltaje (V1 y Vout1), debe utilizar las reglas de superposición Vn = Vn1 + Vn2 (Vn1 causado por V1 con Vout1 = 0 y Vn2 causado por Vout1 con V1 = 0)

Si se encuentra la ganancia Vout1 / V1, no será un problema encontrar la relación deseada Vout2 / Vin debido a Vout2 = Vout1 * A con A = (1 + R5 / R4).

EDIT/Comment:

Al darse cuenta de que R3 ingresa en la ruta de realimentación con un valor reducido por el factor A (debido a que la corriente a través de R3 es A veces mayor si se compara con R2), puede anotar el resultado de inmediato (haciendo uso del conocido inversor fórmula):

G1 = Vout1 / V1 = - (R2 || R3eff) / R1 con R3eff = R3 / A

G2=Vout2/V1=A*G1

    
respondido por el LvW

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