Valores de resistencia para el circuito OpAmp con compensación de cc aplicada al pin de inversión

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$$ \ newcommand {\ rth} {R_ {TH}} \ newcommand {\ vth} {V_ {TH}} \ newcommand {\ rf} {R_ {F}} $$

Preguntó esto en el intercambio de pila de matemáticas, quien recomendó preguntar aquí en su lugar.

Estoy perplejo (¡por lo tanto, estoy publicando aquí!) con lo que probablemente sea una extrapolación muy simple.

Considera este circuito:

Losvaloresproporcionadossebasanenunejemploconelqueestoytrabajando.Necesitoentendermejorcómosederivaronlosvaloresderesistencia,yaquenecesitocambiarlareferencia(de3.3Va2.5V),la$V_{in}$(de0a3.3Va0a2.5V),yla$V_{out}$de$\pm36V$a$\pm40V$.

Porlotanto,estoybuscandoorientaciónsobrecómocalcularlosvaloresderesistencia.Antesdeesto,tengounbuenentendimiento.

Aquíestálafuncióndetransferenciaparaestecircuito: $$    OUT = IN (1 + \ frac {\ rf} {\ rth}) - \ vth \ frac {\ rf} {\ rth}. $$ El opamp se suministra con rieles de +45 y -45 V y puede oscilar con seguridad entre $ \ pm 40V $ en esos niveles.

La salida deseada pasará de $ -40 $ a $ -40V $, ya que la entrada de $ 0 $ a $ + 2.5V $ (a $ 1.25V $ la salida se ubicará en $ 0V $).

La ganancia se calcula así:

\ begin {align}   Ganancia (\ text {non-inverting}) & = (36 - (-36)) / 3.3 = 72 / 3.3 = 21.81818182 \\   Ganancia (\ text {inverting}) & = Ganancia (\ text {non-inverting}) - 1 = 20.81818182 = \ frac {\ rf} {\ rth} \ end {align}

Los valores de resistencia se calculan utilizando esta fórmula: $$     \ vth = 3.3 V (\ frac {R_2} {R_1 + R_2}). $$

Primero, debo encontrar $ \ vth $. Aquí está la fórmula para eso:

\ begin {align}     -36 V & = 0 - \ vth (\ frac {\ rf} {\ rth}) \\     \ vth & = 1.729257642 V \ end {align}

En lo anterior, $ \ frac {\ rf} {\ rth} $ se toma como desconocido, por lo que: \ begin {align}     -36V & = 0- \ vth \ frac {\ rf} {\ rth} \\     -36 / 20.81818182 = \ vth \ end {align}

Ahora, aquí está la parte pegajosa: \ begin {align}   \ vth & = 3.3 V \ frac {R_2} {(R_1 + R_2)} \\   1.729257642 V & = 3.3 V \ frac {R_2} {(R_1 + R_2)} \\   1.729257642 / 3.3 V & = \ frac {R_2} {R_1 + R_2} \\   1.729257642 / 3.3 V & = 0.5240 \\ \ end {align}

Desde $ 0.5240 $, ¿cómo calculo el valor de $ R_2 $, $ R_1 $ y $ \ rf $? $$ \ rf = ganancia * \ rth $$ (pero $ \ rth $ es $ R_2 / (R_1 + R_2) $):

$$   \ rf = 20.81818182 * \ rth $$ Parece como si tuviera que elegir un valor de la nada para obtener los otros ??

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Basado en sugerencias, probé este circuito:

Yestaeslasalida:

Tercerintento:

Resultado:

    
pregunta Mark Richards

1 respuesta

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En primer lugar, su función de transferencia es incorrecta.

Por lo que veo, el correcto debería verse así:

$$ V_ {OUT} = V_ {IN} \ left (1 + \ frac {R_F} {R_1 || R_2} \ right) - V_ {REF} \ left (\ frac {R_F} {R_1} \ derecha) $$

Para este circuito

Ahoraasumamosquedesea"cambiar" el voltaje de \ $ 0V ... 3.3V \ $ a \ $ - 40V ... + 40V \ $

Por lo tanto, la "parte inversora" de una ganancia de voltaje es \ $ \ frac {- V_ {OUT}} {V_ {REF}} = - \ frac {40V} {3.3 V} = -12.121V / V \ $

Así que escojo \ $ R_1 = 75 \ textrm {k} \ Omega, R_F = 910 \ textrm {k} \ Omega \ $

enlace

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Ahora podemos resolver para \ $ R_2 \ $ usando este caso:

Observeque \ $ R_1 \ $ current es \ $ 0A \ $ por lo tanto, resolviendo para \ $ R_2 \ $ el valor del resistor es una tarea trivial.

$$ R_2 = \ frac {R_F} {\ frac {V_ {OUT}} {V_ {IN}} -1} = \ frac {910 \ textrm {k} \ Omega} {\ frac {40V} {3.3V} -1} = 82 \ textrm {k} \ Omega $$

Y hemos terminado.

Lectura adicional a la hora de acostarse:

enlace

    
respondido por el G36

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