No veo cómo se cumple el segundo teorema para un amplificador operacional ideal.
EstofuedellibrodetextodeEngineeringCircuitAnalysis8thEditionporHayt.
Siestoescorrecto,¿puedealguienayudarmeaentenderporqué?Estoyviendoestemodeloquemedieronytodavíapuedoverporquéelvoltajeatravésescero.
Ri se acerca al infinito y Ro es cero.
La ganancia de voltaje de un indicador ideal es infinito, por lo que si hubiera alguna diferencia de voltaje entre las entradas, habría un voltaje infinito en la salida.
Ok, entonces esto probablemente fue un error, ¿verdad? Es posible que se hayan olvidado de decir por una configuración de comentarios negativos.
El opamp ideal solo da como resultado un circuito válido (convergente) si hay retroalimentación negativa. Si no hay, el voltaje de salida es infinito, entonces el voltaje infinito a través de la resistencia infinita da como resultado una corriente indeterminada, etc.
Es porque para la mayoría de OPAMPS \ $ R_i = \ infty \ $ Hay varios conceptos erróneos con los conceptos ideales de opamp aquí. Necesitas tomar estas cosas con una pizca de sal.
En primer lugar, Opamps se realizaron en días anteriores con BJTs, Lo que implica que \ $ R_i \ neq \ infty \ $ para tales OPAMP La mayoría de las OPAMP modernas utilizan MOSFET, por lo que esta suposición es bastante cierta.
En segundo lugar, La diferencia de voltaje entre los terminales de entrada para un OPAMP es cero (no es cierto en general).
Toma el siguiente ejemplo,
La diferencia de voltaje entre los dos terminales del OPAMP puede ser cualquier cosa (según el circuito externo).
Cuando dicen que la diferencia de entrada entre los dos terminales de entrada es cero. Se supone que el OPAMP funciona con retroalimentación negativa (y no está forzando ambos voltajes simultáneamente, está dejando que uno de los terminales decida por sí mismo).
Para explicar más, Observe el circuito de abajo.
En el circuito anterior, el OPAMP está funcionando en retroalimentación negativa.
Ahora suponga que el OPAMP tiene una ganancia de A (que es muy alta). Y también suponga que \ $ R_i = \ infty \ $
Podemos escribir las siguientes ecuaciones
\ $ (0-V_m) / R = i \ $ --------- (1)
\ $ (Vm-V_ {out}) / R = i \ $ --------- (2)
Igualando estos dos podemos decir que
\ $ V_ {out} = 2V_m \ $ --------- (3)
También sabemos que OPAMP es un amplificador diferencial que sigue la siguiente ecuación
\ $ V_ {out} = A (V_p-V_m) \ $ --------- (4)
Ahora, si nos fijamos en (3), dice \ $ V_ {out} = 2V_m \ $
poniendo esto en (4), obtenemos
\ $ 2V_m = A (V_p-V_m) \ $
En reorganizar
\ $ \ frac {2V_m} {A} = (V_p-V_m) \ $
\ $ \ frac {2V_m} {A} + V_m = V_p \ $
\ $ (\ frac {2} {A} +1) V_m = V_p \ $
\ $ V_m = \ frac {V_p} {(\ frac {2} {A} +1)} \ $
Para cualquier OPAMP práctico, la ganancia A es del orden de \ $ 10 ^ 3 - 10 ^ 6 \ $
Si miras la última ecuación y pones este valor de A.
Te darás cuenta de eso,
\ $ V_m = V_p \ $
Esto está sucediendo debido a la belleza de la retroalimentación negativa. OPAMP como tal no tiene nada que ver con esto.
Mientras la ganancia del OPAMP sea muy alta y esté conectada en una configuración de retroalimentación negativa, puede suponer que forzar un nodo (ya sea \ $ V_p \ $ y dejando que el otro nodo se arregle por retroalimentación negativa) siempre se asegurará de que
\ $ V_m = V_p \ $
Olvídate de la regla 2 por un segundo. Es útil para hacer cálculos matemáticos, pero es importante comprender cómo funciona el amplificador operacional
Un amplificador operacional es básicamente lo mismo que un comparador, si la entrada positiva es más alta que la entrada negativa que se activa, y si es más baja, se apaga.
Ahora observe el circuito del amplificador operacional más básico, el búfer:
DigamosqueVINes1v.Loquesucederáesquelasalidasubiráhastaquelaentrada(-)alcance1v,luegolasalidabajará.Vaaoscilaralrededorde1v,ydebidoaquelavelocidadnoesinfinita,básicamentese"atorará" a 1v.
Eso suena inestable para un comparador ¿verdad? Solo quiere estar encendido o apagado, no entre. Bueno, la diferencia entre un amplificador operacional y un comparador es que los amplificadores operacionales están diseñados para funcionar de esta manera y mantendrán un voltaje de salida estable.
Este punto de equilibrio se producirá en el punto en el que el amplificador operacional se "enciende y apaga". Y que ocurre donde + y - son iguales. Por lo tanto, cuando esté haciendo matemáticas, puede comenzar asumiendo que + y - serán iguales, y averiguar qué valor de V_out sería necesario para que eso suceda.
Esta es la base de la declaración "no hay diferencia de voltaje entre los terminales de entrada", como puede ver, solo es cierto si configura el circuito de cierta manera.
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