¿Cómo manejar cuatro resistencias en un cuadrado (OP-amp)?

Quiero analizar este circuito y encontrar V o tu t V i norte . Pero, ¿cómo debo manejar las cuatro resistencias en el cuadrado?

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

¿Puedo volver a dibujar el circuito de la siguiente manera?

esquemático

simular este circuito

son ahora R 1 , R 3 (y R 2 , R 4 ) ¿en series? Supongo que no es el caso porque termino con:

esquemático

simular este circuito

Entonces mi pregunta es: ¿ Cómo debo manejar las cuatro resistencias?

1. a 2. esquema: eso ni siquiera es un redibujado, eso es solo cambiar algunos ángulos puramente visuales. Sí, puedes hacer eso: 2. a 3.: Esto no tiene ningún sentido. Cualquiera que sea la intención, no puedes hacer esto. Esto va en contra de todas las reglas del análisis de circuitos lineales.
El segundo esquema es el mismo que el primero, como mencionó @MarcusMüller. Pero eso puede darte una imagen más clara.
¿Qué estás tratando de encontrar? ¿La ganancia de CC? ¿Se le permite usar software para resolver sistemas de ecuaciones? ¿Tienes que usar lápiz y papel?
@Carlo V o tu t V i norte con lápiz y papel.
¿Quería usar una fuente de voltaje en la salida o era un voltímetro? @JDoeDoe
Término de búsqueda útil: Puente de Wheatstone.

Respuestas (3)

Solo mira este circuito. lo que hice es que, dado que tanto R3-R1 como R4-R2 van a tierra, lo dividí en dos caminos separados que fluyen a tierra. Ahora puede volver a dibujarlo y observar el funcionamiento de este circuito. Puede reducirlo aún más encontrando R1/R5.

EDITAR: también puede calcular el equivalente de Thevenin y encontrar el voltaje en el terminal + ve de Opamp.CIRCUITO EFECTIVO

También puede encontrar el equivalente de Thevenin para Vin, R2 y R4. (Gracias a la explicación de @jonathan en su respuesta)

Su primera transformación es correcta (es exactamente el mismo circuito, nada cambió), su segunda no lo es. En general, los componentes electrónicos solo están "en serie" cuando no hay nada conectado entre ellos.

R5 y R1 van de V2 a tierra, por lo que están en paralelo y puedes simplificarlos a una sola resistencia (llamémosla R51). Luego, R3 y R51 forman un divisor de voltaje. Puede reemplazarlo con su equivalente de Thevenin.

R4 y R2 también forman un divisor de voltaje que puede reemplazar con su equivalente de Thevenin. Esto significa que la fuente de voltaje equivalente de Thevenin es Vin*R2/(R2+R4) y su impedancia es R2||R4. Se conecta a la entrada inversora del OpAmp. R6 permanece donde está porque no puede incluirlo en el cálculo de Thevenin debido a que está involucrado en la ruta de retroalimentación.

Después de estas transformaciones, te queda una fuente de voltaje conectada directamente a la entrada no inversora del OpAmp. El propio OpAmp está conectado como un amplificador inversor.

¡Estaba confundido por 'R4 y R2 forman un divisor de voltaje'! Hay algo de corriente que fluye a través de R4 a R6, ¿verdad? Dado que hay una retroalimentación negativa, no podemos asumirlo como un divisor de voltaje normal y encontrar su Thevenin, ¿verdad? @Jonathan
Puede usar Thevenin para simplificar cualquier subcircuito que consta de elementos pasivos y fuentes de tensión/corriente. En este caso, el voltaje de Thevenin es Vin*R2/(R2+R4) y la impedancia es R2||R4. R6 se queda donde está.
Sí, 'Circuitos pasivos'. ¿Será seguro usarlo aquí? ya que opamp está presente en el circuito? @Jonathan
Sí, es seguro de usar siempre que no incluya ninguna fuente de voltaje variable (dependiente) (como el voltaje de salida del OpAmp). Esto significa que no puede plegar R6 en el circuito equivalente de Thevenin, tiene que permanecer separado. Sin embargo, Vin, R2 y R4 son todos fijos (independientes), por lo que puede calcular un circuito equivalente para ellos.
Mi confusión es que cuando hay un cambio en el potencial en el terminal negativo, ¿no habrá un cambio en Vout? Y eso hará que la corriente a través de R6 cambie. ¿Y eso no afectará la corriente a través de R4 y R2?
La corriente a través de R6 cambiará, pero el circuito equivalente de Thevenin de Vin, R2 y R4 se comporta exactamente como el circuito original incluso cuando se le aplica esta corriente cambiante. Simplemente no puede incluir fuentes de voltaje/corriente dependientes en el cálculo de Thevenin. Cualquier subcircuito que solo consta de elementos independientes (fuentes de voltaje independientes, resistencias fijas, etc.) es un juego justo. Vin es independiente y R2/R4 son resistencias fijas, por lo que funciona bien.

Manteniéndolo simple: R4 es irreal. Ignorar/eliminarlo. Solo hace calor extra. Todo lo que hace es cambiar la impedancia de entrada, lo que no importa ya que el circuito es impulsado por una fuente de voltaje.

Esto no está bien. Deberías buscar "Puente de Wheatstone"
Si alguno de los elementos fuera variable, podría estar de acuerdo, pero el interrogador simplemente quiere calcular el voltaje de salida del circuito. Para un puente de Wheatstone, estaría interesado en el voltaje a través de los nodos. En este circuito, debido al amplificador operacional, no habrá voltaje en el puente.
@AuldDuffer Sospecho que su respuesta podría tomarse más en serio si involucrara menos paquidermos.
Sí, y la corriente a través de R6 y, por lo tanto, el voltaje de salida, depende de R4
Aplique KCL en el nodo de entrada inversor y quedará claro.
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