Cálculos de ganancia de amplificador operacional con divisor de resistencia

Para los siguientes esquemas:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Circuito fácil: amplifica la diferencia de señal 10 veces y la compensa en 2,5 V.
Se dice que la ganancia es:

GRAMO = 1 + R 3 R 2 | | R 1 = 1 + 4530 500 = 10.06

Esto es correcto, lo probé en LTspice, pero no entiendo una cosa:

¿Por qué en los cálculos de ganancia usamos R 2 y R 1 ¿en paralelo? No veo cómo terminamos pensando que son paralelos, solo tienen un punto común A, por lo tanto, son seriales entre sí, ¿por qué aplicamos cálculos paralelos aquí?

Ambos extremos de un suministro de CC se consideran tierra de CA.

Respuestas (4)

Piense en ese divisor de voltaje en términos de su circuito de Thevenin equivalente.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Dentro de la caja está el circuito equivalente de Thevenin de su divisor de voltaje. Dónde

V T H = V C C R 1 R 1 + R 2 = 2.5 V
y R T H = R 1 | | R 2

Entonces, para el mundo exterior, ese divisor de voltaje parece una fuente de voltaje con una resistencia en serie, todo lo que necesita encontrar es el valor de la fuente y el valor de esa resistencia. A partir de ahí, debería ser fácil ver por qué tiene esas dos resistencias en paralelo en su ecuación de ganancia.

oh, sí, Thevenin viene muy bien esta vez, ¡gracias! :)

El nodo A, en virtud de la retroalimentación negativa, está en el voltaje Vin, no, como cree, el voltaje dictado por la división de voltaje de la izquierda. La corriente a través de R1 es, por tanto, Vin/R1, y la corriente a través de R2 es (5V-Vin)/R2. Ahora puede usar la ley de corriente de Kirchoff para calcular la corriente a través de Rf, y una vez que sepa eso, puede calcular Vout.

Science Samovar: creo que no tiene razón al suponer una compensación de CC de 2,5 voltios. Usando superposición, Vin=0, el voltaje V1=5V será amplificado por el factor A=-4.53. Por lo tanto, la salida de CC será (teóricamente) mayor que 20 voltios. La resistencia R1 aparece en el diff. entrada y no influye en la ganancia de CC.

Una forma intuitiva de comprender por qué R1 y R2 están en paralelo es alterar el voltaje en el nodo A.

Digamos que el voltaje se incrementa en 1V. Ahora la corriente a través de R1 aumentará en 1 mA. Esta corriente fluye del nodo A al nodo C. La corriente a través de R2 disminuirá en 1 mA, lo que equivale a una corriente positiva que fluye de A a B.

Entonces la corriente total es 2mA. Cualquiera que sea la fuente que causó ese aumento de 1V, observará un cambio de corriente de 2mA. Lo cual es igual a 500 ohmios o R1 y R2 estando en paralelo.

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