¿Por qué Vo=−VcVo=−VcV_o=-V_c en este circuito?

Por que es V o = − V C en este circuito? ¿Es una derivación de la ley de voltaje de Kirchhoff?

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Oye, si yo fuera tú, revisaría un mensaje de texto o un video de 10 minutos sobre un corto virtual. Si entiendes eso, muchos de estos problemas pueden resolverse. Las respuestas dadas a continuación son perfectas, pero junto con eso fortalecen su base en este concepto ya que es importante. Y practica algunos problemas en Sedra o en cualquier buen libro de texto @JDoeDoe

Respuestas (3)

La clave es reconocer que este circuito tiene retroalimentación negativa, por lo que para un amplificador operacional ideal podemos suponer que V − = V + . Desde V + = 0 V , V − está efectivamente conectado a tierra (una tierra virtual ). Habiendo hecho esa suposición, KVL puede usarse para obtener el resultado.

Razonamiento: -

  • Ambas entradas del amplificador operacional se mantienen al mismo potencial debido a la retroalimentación negativa.
  • Por lo tanto, debido a que +Vin está a 0 voltios, -Vin está forzado a ser 0 voltios.
  • Ha colocado signos más y menos en los nodos del condensador y el nodo positivo está obligado a tener 0 voltios (según lo que dije anteriormente).
  • Por lo tanto, la salida del amplificador operacional es intrínseca e indiscutiblemente la polaridad inversa del voltaje del capacitor.

¿Es una derivación de la ley de voltaje de Kirchhoff?

No, es una implicación de cómo un amplificador operacional usa retroalimentación negativa y cómo los símbolos de polaridad que has aplicado fuerza V O ser el negativo de V C .

Ese circuito es realmente una topología integradora idealizada. Por lo tanto, se usa para los casos en los que desea integrar. No realizar alguna solución KVL.

Pero dada su pregunta, el KVL es:

V AFUERA + V C + I R 1 ⋅ R 1 − V EN = 0 V

Desde I R 1 = V EN − 0 V R 1 , podemos reescribir lo anterior como:

V AFUERA + V C + V EN − 0 V R 1 ⋅ R 1 − V EN = 0 V V AFUERA + V C + V EN R 1 ⋅ R 1 − V EN = 0 V V AFUERA + V C + V EN − V EN = 0 V V AFUERA + V C = 0 V V AFUERA = − V C

En sistemas más prácticos, el capacitor integrador tendrá una resistencia en paralelo o habrá un interruptor a través del capacitor, tal vez un relé COTO, por ejemplo, o un interruptor semiconductor, y la fuente de entrada será un fotodiodo. en lugar de una fuente de voltaje. También se incluirían otros interruptores. Eso podría ser lo que vería para el integrador de fotodiodos de baja frecuencia. Puede ver los conceptos básicos de dicho sistema ilustrados por el Burr Brown ACF2101 , por ejemplo.

Sin embargo, para llegar allí tienes que asumir que V EN = 0 V y eso I R 1 = 0 A . No creo que esto sea cierto, @jonk. Porque, en este caso especial, los voltajes de entrada del amplificador operacional son V + = V − = 0 V cuales causas V EN = I R 1 ⋅ R 1 que se puede ver escribiendo la ecuación KVL para ese bucle. Esto hace que el término I R 1 ⋅ R 1 − V EN desaparecer en su primera ecuación, independientemente de lo que V EN es. ¿No estás de acuerdo?
@Carlo Sí. Gracias por la patada en la cabeza. Me centré en el punto de vista estático del autor e intenté simplificar demasiado la situación. Pero mal. Puedo hacerlo mejor y lo haré. ¡Gracias!
No te preocupes, @jonk. +1 para una gran respuesta editada.
@Carl Muchas gracias por el privilegio que ofreció al corregir esto. Es terrible tener material pobre flotando por ahí. Demasiado, ya. Es mi propia vergüenza haber agregado ignorantemente a esa pila sin tu oferta. Muy apreciado.
¿Por qué Vo=−VcVo=−VcV_o=-V_c en este circuito?
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