Pregunta de salida de retroalimentación negativa

Para un amplificador operacional ideal, el siguiente análisis es válido. Para una respuesta práctica, necesitarás simular tu circuito usando algo como LTSpice.

(Input - V3) / R1 = 0 , (los amplificadores operacionales tienen una impedancia de entrada infinita)

(Output - V2) / R2 = 0 , (los amplificadores operacionales tienen una impedancia de entrada infinita)

V2 = V3 (los amplificadores operacionales funcionan para mantener la diferencia de cero potencial entre sus entradas cuando están configurados para retroalimentación negativa en este circuito)

He explicado los aspectos importantes de un amplificador operacional para resolver este problema. Les dejo la sustitución y el resultado para que los encuentren.

Con el opamp ideal, asumimos que:

• ganancia infinita
• impedancia de entrada infinita
• voltaje de compensación cero

Entonces, lo que sea que ingresemos a la entrada positiva (o negativa) se multiplica por la ganancia infinita. Si dejamos el bucle abierto opamp, la salida solo llegará a uno de los rieles (positivo o negativo dependiendo de la polaridad de la señal de entrada)

Sin embargo, si devolvemos parte de la salida a la entrada inversora, podemos usar esto para controlar la ganancia (y la retroalimentación negativa también tiene otros efectos útiles)

Con su ejemplo y un indicador ideal, no importa qué valor tengan las resistencias o si son iguales. Como no hay corriente que fluya a través de ninguno de ellos, el resultado es siempre el mismo (una ganancia de 1).

Con un opamp real, tiene una corriente de polarización de entrada (ignoraremos la miríada de otros parámetros no ideales y solo nos centraremos en este), por lo que igualar la impedancia que ambas entradas ven es una buena idea (a menos que ya haya La compensación interna, que tienen algunos opamps (en algunos casos, igualar las impedancias puede empeorar las cosas debido a que las corrientes de polarización de entrada son desiguales)

Entonces, para el ejemplo de su pregunta, digamos que tenemos una impedancia de entrada de 1MΩ (un valor muy bajo, pero algunas pantallas pueden tener impedancias de entrada muy bajas, asegúrese de verificar la hoja de datos), usamos 10kΩ para la resistencia de entrada , pero sin resistencia en el bucle de realimentación. Elegiremos una tensión de entrada de 1V.

Ahora obtenemos una corriente de entrada de 1V / 1MΩ = 1uA.

Ahora tenemos una caída de voltaje en la resistencia de entrada de 1uA * 10kΩ = 10mV, que está presente en la salida (que será de 990mV) en lugar de 1V

Si queremos evitar esto, necesitamos igualar la caída de voltaje en el circuito de retroalimentación para cancelar el desplazamiento causado por las corrientes de polarización de entrada. Así que usamos 10kΩ para la resistencia de realimentación, también cae 10mV, por lo que la salida ahora es de 1V nuevamente.

Este es un ejemplo de cómo hacer coincidir la combinación paralela de las resistencias de realimentación cuando tiene algo de ganancia:

Esta nota de aplicación de Analog Devices merece una lectura para más información en discusión profunda.