Tengo el siguiente circuito:
Tengo que resolver para V O . Sé que el voltaje de entrada al amplificador operacional izquierdo es -1 en ambos terminales y -2 para el amplificador operacional derecho. También sé que la entrada de corriente para ambos es 0.
Sin embargo, no sé por dónde empezar a buscar V O . ¿Puede alguien apuntarme en la dirección correcta?
Primero, los voltajes de entrada a los terminales positivos de los amplificadores operacionales no son -1 y -2 voltios, son +1 y +2 voltios.
En general, el proceso de trabajar estos es bastante sencillo. Comienza con lo que sabes, resuelve lo que no sabes. Usted sabe que un amplificador operacional con retroalimentación negativa (una ruta desde la salida a la entrada negativa) intenta igualar sus entradas. (En el mundo real, existe una preocupación sobre los rieles de voltaje del amplificador operacional, pero obviamente esto es un problema del libro de texto, por lo que no nos preocuparemos por eso). Los voltajes de entrada positivos se le asignan, fijados por las fuentes de voltaje. Por este hecho, también conocemos los voltajes de entrada negativos.
Eso significa que conocemos el voltaje en ambos lados de la resistencia de 10k: 1V y 0V. Hay 1V a través de esta resistencia, y es 10k, por lo que la corriente a través de ella es de 100 uA, fluyendo a la izquierda. Tenemos corriente dejando un nodo de circuito. También debe ingresar a ese nodo en algún lugar, y solo hay dos rutas posibles: a través de la resistencia de 20k, o a través de la entrada del amplificador operacional.
Otra suposición que hacemos sobre los amplificadores operacionales es que la corriente no puede fluir dentro o fuera de sus terminales de entrada. En el mundo real, eso no es cierto, pero para un análisis simple de circuitos de CC con resistencias en este rango probablemente sea lo suficientemente cerca.
Así que sabemos que también hay 100 uA en 20k, que fluyen hacia la izquierda. Sabemos que el lado izquierdo del 20k está a 1V, y tiene 100 uA x 20k = 2V de caída, por lo que tenemos un voltaje de 3V en el lado derecho del 20k.
Continuar el proceso. El lado izquierdo de la resistencia de 30k tiene 3V, y el lado derecho tiene 2V. Eso significa que hay un voltio a través de él, dando 33 uA a través de él, fluyendo a la derecha.
Ese 33 uA no puede fluir hacia la entrada del amplificador operacional, por lo que tiene que pasar por los 40k. 33 uA a través de una resistencia de 40k da una caída de voltaje de 1.33 voltios. El lado izquierdo de la resistencia de 40k está a 2V, y el lado derecho es 1.33V más bajo, lo que da .66 voltios.
También sé que la entrada actual para ambos es 0.
La corriente de entrada no es cero (si te refieres a la corriente a través de la resistencia de 10k), debes preguntarte cuál es el voltaje en la entrada inversora del oppam de la izquierda. Aquí hay una pista: supongamos que el amplificador operacional tiene una ganancia infinita y necesita virtualmente cero voltios entre la inversión y la entrada no inversora. >
Cuando tenga esa respuesta, puede calcular la corriente a través del resistor 10kohm - un lado es X (que ahora debería darse cuenta de lo que es porque le he dado buenas pistas) y el otro lado es tierra / 0V.
¿De dónde fluye esta corriente? Esa es la siguiente pregunta. Aquí hay algunas opciones: -
Solo una de las respuestas anteriores es correcta y razonable.
Cuando tengas la respuesta correcta, entonces debería ser una cuestión simple averiguar cuál es el voltaje de salida del amplificador operacional izquierdo.
PS en caso de que te quedes atascado: la salida del op-amp de la izquierda es 3V.
El op-amp de la mano derecha es un poco más complicado porque tiene 3V que lo alimentan desde el op-amp de la izquierda y 2V en la entrada que no se invierte.
Espero que esto ayude.