Czym różnią się pozytywne i negatywne opinie od opamps? Jak analizować obwód, w którym oba są obecne?

13

W opampie sprzężenie zwrotne na dodatnim wejściu ustawia go w trybie nasycenia, a sygnał wyjściowy ma taki sam znak jak V + - V-; sprzężenie zwrotne na wejściu ujemnym umieszcza go w „trybie regulatora”, a idealnie Vout jest taki, że V + = V-.

  1. Jak opamp zmienia swoje zachowanie w zależności od opinii? Czy jest to część bardziej ogólnego „prawa behawioralnego”? [Edycja: Czy to nie jest coś w liniach dodawanego napięcia zwiększa błąd zamiast zmniejszać go w przypadku sprzężenia zwrotnego?]
  2. Jak możemy analizować obwody, w których oba są obecne?

Ktokolwiek odpowie jednocześnie na oba pytania w spójny sposób, wygrywa pulę głosów.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Pan Mystère
źródło
Istnieje twierdzenie, które opisuje ogólną metodę analizy obwodów z dowolnym sprzężeniem zwrotnym, czy tego właśnie szukasz?
Vladimir Cravero
Gdzieś na tej stronie jest WYJĄTKOWE wyjaśnienie podstawowej operacji wzmacniacza operacyjnego, po prostu nie mogę tego znaleźć. Niektórzy bardziej doświadczeni członkowie strony mogą linkować tutaj, więc dodam tylko ten komentarz: Wystarczy powiedzieć, że prawdopodobnie myślisz o wzmacniaczach operacyjnych tylko pod względem ich wkładów, które starają się być równe. To jest trochę bardziej dopracowane.
scld
Tak, oboje, myślę, że ogólne metody analizy opierają się na solidnym zrozumieniu zachowania opamps, więc chcę zająć się nimi obiema.
Mister Mystère
1
Aby odpowiedzieć na pytanie, musisz wiedzieć, co jest związane z pozycją. terminal: Idealne źródło napięcia lub prądu? Jakieś dodatkowe oporniki?
Lww
@LvW, w rzeczywistości nie jest to konieczne, ponieważ zazwyczaj zakładamy, że dane wejściowe są sterowane przez źródło. Jeśli źródłem napięcia jest . Jeśli obecne źródło, to . Wynik, że lub że jest niezależny od tych szczegółów. i = i S v = - i R v o = 2 vv=vSi=iSv=iRvo=2v
Alfred Centauri

Odpowiedzi:

10
  1. Wzmacniacz operacyjny zawsze zachowuje się jak wzmacniacz różnicowy, a zachowanie obwodu zależy od sieci sprzężenia zwrotnego. Jeśli dominuje ujemne sprzężenie zwrotne, obwód działa w obszarze liniowym. Inaczej, jeśli dominuje pozytywne sprzężenie zwrotne, to w obszarze nasycenia.
  2. Myślę, że warunek wirtualna zasada krótka obowiązuje tylko wtedy, gdy dominuje ujemne sprzężenie zwrotne. Jeśli więc nie masz pewności, że dominuje ujemne sprzężenie zwrotne, rozważ wzmacniacz operacyjny jako wzmacniacz różnicowy. Aby przeanalizować obwód, znajdź i w kategoriach i . Następnie podstaw w poniższym wzorze: oblicz a następnie zastosuj limitV + V - V i n V o u t V o u t = A v ( V + - V - ) V o u t / V i n A vV+=VV+VVinVout
    Vout=Av(V+V)
    Vout/VinAv
  3. Informacje zwrotne netto są teraz ujemne, jeśli jest skończony. W przeciwnym razie, jeśli , wtedy informacja zwrotna netto jest pozytywna. V o u t / V i nVout/VinVout/Vin

Przykład:
z obwodu podanego w pytaniu: jest skończone, a informacja zwrotna netto jest ujemna.

V+=Vin and V=Vout/2
Vout=Av(VinVout/2)
limAvVoutVin=limAvAv1+Av/2=2
V o u t / V i n
Vout=2Vin
Vout/Vin

V i n V i n RsV+=V o u t +(V i n -V o u t )f1 i V-=V o u t /2f1= RNonideal source:_
W powyższej analizie zakłada się , że jest idealnym źródłem napięcia. Biorąc pod uwagę przypadek, gdy nie jest idealny i ma wewnętrzny opór . gdzie,VinVinRs

V+=Vout+(VinVout)f1  and  V=Vout/2
f1=RR+Rs
Vout=Av(Vout/2+(VinVout)f1)
Vout(1Av/2+Avf1)=Avf1Vin
limAvVoutVin=limAvf11Av12+f1
VoutVin=f1f112

:Rs0, f11, Vout/Vin2

case2:RsR, f10.5, Vout/Vin

Wyjście jest skończone w przypadku 1, więc sprzężenie zwrotne netto jest ujemne w tych warunkach ( ). Ale przy negatywne sprzężenie zwrotne nie dominuje.R s = RRs<RRs=R

Application:_
Przypadek 1 jest normalnym działaniem tego obwodu, ale nie jest używany jako wzmacniacz ze wzmocnieniem 2. Jeśli podłączymy ten obwód jako obciążenie do dowolnego obwodu, obwód ten może działać jako obciążenie ujemne (uwalnia moc zamiast absorbować).

Kontynuując analizę, prąd przechodzący przez (od do wyjścia) to: obliczanie równoważnego oporuI i n = V i n - V o u tR ReqReq=V i n

Iin=VinVoutR=VinR
Req
Req=VinIin=R

Obwód ten może działać jako obciążenie o ujemnej impedancji lub działać jako przetwornik o ujemnej impedancji .

nidhin
źródło
Dzięki za odpowiedź. To interesująca metoda, która ma tę zaletę, że działa za każdym razem, ponieważ jest to dokładna formuła tego, co robi opamp, o ile wiem. Czy mógłbyś przeanalizować wyżej wspomniany obwód tą metodą, abyśmy mogli porównać wyniki uzyskane z innymi metodami?
Mister Mystère,
@ MisterMystère Nie ma potrzeby analizowania obwodu w pytaniu. Relacja przepływów międzygałęziowych jest już podana. Ale pozwól mi spróbować ...
nidhin
Szczerze mówiąc wziąłem losowy obwód z obrazów Google, aby zilustrować pytanie i podać jako przykład. Nie mam szczególnego problemu, to dla osobistego ulepszenia. Ale widząc, że inni opracowali swoje metody, chciałbym je porównać.
Mister Mystère,
1
@ MisterMystère Dziękujemy i LvW za wskazanie błędów. Przypadek 3 powinien być . Nie wchodzi w nasycenie. Spróbuj to zasymulować . Vout/Vin0
nidhin
1
@ MisterMystère i nidhin, obwód nidhin został zasymulowany i powiązany z weryfikacją przypadku 3 ma wzmacniacz operacyjny „do góry nogami”; zaciski wejściowe wzmacniacza operacyjnego znajdują się naprzeciwko obwodu powyżej. Symulowany obwód jest stabilny dla i niestabilny dla co jest dokładnie przeciwieństwem analizowanego obwodu NIC. Powyższa analiza dla przypadku 3 jest nieprawidłowa, a obwód symulowany nie jest obwodem analizowanym. i.stack.imgur.com/gcuEi.pngRS>RRS<R
Alfred Centauri
13

Jak opamp zmienia swoje zachowanie w zależności od opinii?

Samo idealne zachowanie opamp pozostaje niezmienione; to zachowanie obwodu jest inne.

Czy to nie coś w liniach dodanego napięcia zwiększa błąd zamiast zmniejszać go w przypadku sprzężenia zwrotnego?]

To prawda, o ile to możliwe. Jeśli zakłócimy (lub zakłócimy ) napięcie wejściowe, ujemne sprzężenie zwrotne będzie działać w celu złagodzenia zakłócenia, a dodatnie sprzężenie zwrotne będzie działać w celu wzmocnienia zakłócenia.

Jak możemy analizować obwody, w których oba są obecne?

Jak zwykle załóżmy, że istnieje ujemne sprzężenie zwrotne netto, co oznacza, że ​​nieodwracające i odwracające napięcia wejściowe są równe. Następnie sprawdź wynik, aby zobaczyć, czy faktycznie istnieje negatywna informacja zwrotna.

Pokażę, rozwiązując przykładowy obwód.

Pisz przez inspekcję

v+=vo+iR

v=voR1R1+R1=vo2

Ustaw te dwa napięcia równe i rozwiązać

vo+iR=vo2vo=2Ri

co implikuje

vo=2v+=2v

To dobra rzecz, ponieważ oczekujemy, że jest to wzmacniacz nieodwracający i rzeczywiście uzyskujemy dodatni wzrost napięcia. Co ciekawe, rezystancja wejściowa jest ujemna: .vi=R

Jeśli jednak dodamy dodatkowy rezystor szeregowo z wejściem, możemy wpaść w kłopoty.RS

W takim przypadku staje się równanie dla nieodwracającego napięcia wejściowego

v+=vSRRS+R+voRSRS+R

co implikuje

vo=2RRRSvS

Należy zauważyć, że gdy , wzmocnienie napięcia jest dodatnie, jak oczekiwano od wzmacniacza nieodwracającego.RS<R

Jednak gdy , wzrost napięcia jest ujemny dla nieodwracającego wzmacniacza, co jest czerwoną flagą, że coś jest nie tak z naszymi założeniami .RS>R

Błędne założenie jest takie, że obecne jest ujemne sprzężenie zwrotne i to założenie pozwoliło nam na ustalenie równych w analizie napięć wejściowych nieodwracających i odwracających.

Zauważ, że wzrost napięcia dochodzi do nieskończoności, gdy zbliża się do od dołu. Rzeczywiście, nie ma sprzężenia zwrotnego netto, gdy ; negatywne i pozytywne informacje zwrotne anulują. Jest to „granica” między ujemnym sprzężeniem zwrotnym netto a dodatnim sprzężeniem zwrotnym netto.RSRRS=R


Czy ta metoda zbierania na czerwonych flagach jest zawsze ważna w celu ustalenia limitu między dodatnim i ujemnym sprzężeniem zwrotnym netto?

W tym przypadku zrobiłem założenie, rozwiązałem obwód na podstawie tego założenia i sprawdziłem, czy rozwiązanie jest zgodne z założeniem. Jest to ogólnie obowiązująca technika.

W tym przypadku przyjęto założenie, że występuje ujemne sprzężenie zwrotne netto, co oznacza, że ​​napięcia na zaciskach wejściowych wzmacniacza operacyjnego są równe.

Kiedy układ rozwiązał w 2 przypadku okazało się, że sprzężenie zwrotne założenie netto jest ważny tylko wtedy, gdy . Jeśli , nie ma dodatniego sprzężenia zwrotnego, a zatem nie ma powodu, aby ograniczać napięcia na zaciskach wejściowych, aby były równe.RS<RRSR

Teraz może nie być jasne, dlaczego nie ma pozytywne opinie kiedy . Przywołaj konfigurację do uzyskania równania ujemnego sprzężenia zwrotnego:RS>R

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Odejmujemy tutaj skalowaną wersję napięcia wyjściowego od napięcia wejściowego i podajemy różnicę na wejście wzmacniacza.VinβVout

Oczywiście zakłada to, że jest dodatnia, aby istniała różnica między napięciem wejściowym a skalowanym napięciem wyjściowym.β

Dobrze znany wynik to

Vout=AOL1+βAOLVin

a na granicy nieskończonego zyskuA

Vout=1βVin

Porównując to równanie z wynikiem dla drugiego przypadku powyżej, zobacz to

β=RRS2R

z której natychmiast następuje, że mają negatywny netto zwrotne tylko wtedy, kiedy .RS<R


W komentarzach dotyczących wniosków dla przypadku 3, , w przyjętej odpowiedzi znajduje się dyskusja . Rzeczywiście, analiza dla przypadku 3 jest nieprawidłowa.RS>R

Jak pokazano powyżej, jeśli założymy, że napięcia wejściowe wzmacniacza operacyjnego są równe, znajdziemy rozwiązanie gdzie

vo=2RRRSvS

Załóżmy teraz, na przykład, że następnieRS=2R

vo=2vS

I faktycznie można zweryfikować, że jest to rozwiązanie, w którym napięcia wejściowe wzmacniacza operacyjnego są równe

v+v=0

Jeśli jednak nieco zaburzymy wynik

vo=2vS+ϵ

Napięcie na wejściu wzmacniacza operacyjnego jest zaburzone

v+v=ϵ6

który jest w tym samym „kierunku” co zaburzenie . Dlatego nie jest to stabilne rozwiązanie, ponieważ system „ucieknie” od rozwiązania w przypadku zakłócenia.

to z przypadkiem, że . Na przykład niech . NastępnieRS<RRS=R2

vo=4vS

Uruchom wyjście

vo=4VS+ϵ

i stwierdzamy, że napięcie wejściowe wzmacniacza operacyjnego jest zaburzone

v+v=ϵ6

Jest to w przeciwnym kierunku niż zakłócenie . Jest to zatem stabilne rozwiązanie, ponieważ system „wróci do rozwiązania”, jeśli zostanie zakłócony.

Alfred Centauri
źródło
Dzięki za jasną odpowiedź. Czy ta metoda zbierania na czerwonych flagach jest zawsze ważna w celu ustalenia limitu między dodatnim i ujemnym sprzężeniem zwrotnym netto? Czy granica jest tak brutalna, czy może jest rozmyta?
Mister Mystère
1
@ MisterMystère, będę pracować nad uzupełnieniem mojej odpowiedzi, aby zająć się twoim komentarzem później.
Alfred Centauri
1
@ MisterMystère, patrz załącznik do mojej odpowiedzi.
Alfred Centauri
Jeszcze raz dziękuję, to naprawdę świetna odpowiedź. Naprawdę trudno było zdecydować, którą odpowiedź zaakceptować, ale wybrałem nidhina głównie dlatego, że mógł skorzystać z reputacji (to dla ciebie kropla wody w jeziorze). Do zobaczenia na SE.
Mister Mystère
2
@ MisterMystère: Czy wiesz, że odpowiedź Nidhina NIE jest poprawna we wszystkich przypadkach? Napisał: „Dane wyjściowe są skończone w cas1 i case3, więc w tych warunkach sprzężenie zwrotne jest ujemne”. Najwyraźniej jest to fałsz dla przypadku 3. W tym przypadku obwód jest niestabilny, a wynik „-2” jest błędny. Zamiast tego opamp przechodzi w nasycenie.
LvW
6

Nadal warto analizować to jako sytuację liniową, w której można założyć, że -Vin zawsze równa się + Vin. Mam zamiar przerysować, aby pokazać napięcie wejściowe przechodzące przez rezystor, ponieważ jak pokazał OP na swoim schemacie, „v” można uznać za źródło napięcia, a zatem efekt „R” nie ma znaczenia: -

schematyczny

symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab

VX=(VINVOUT)(R2R1+R2)+VOUT

I również: -

VX=VOUT(R4R3+R4) (ponieważ dwa wejścia wzmacniacza operacyjnego są takie same, tj. Wciąż analiza liniowa)

Porównując dwie formuły dla otrzymujemy:VX

VOUT(R4R3+R4)=(VINVOUT)(R2R1+R2)+VOUT

Zmiana układu otrzymujemy: -

VOUT(1+R2R1+R2+R4R3+R4)=VIN(R2R1+R2)

Sprawdzanie rozsądku - w normalnym przypadku, gdy R2 jest nieskończone, równanie sprowadza się do: -

VOUT(1+1+R4R3+R4)=VIN(1) i widzimy, że: -

VOUTVIN=1+R3R4 więc to jest OK i wracam do równania: -

VOUT(1+R2R1+R2+R4R3+R4)=VIN(R2R1+R2) widzimy, że : -

VOUTVIN=R2R1+R21R2R1+R2R4R3+R4

Najwyraźniej zbliżamy się do „problemu” (tj. Nieskończonego wzmocnienia), gdy mianownik zmierza w kierunku zera, a dzieje się tak, gdy:

R2R1+R2+R4R3+R4=1

Mam nadzieję, że to ma sens. Zwykle dla operacji liniowych wzmocnienie obwodu jest zależne od wszystkich czterech rezystorów, ale jeśli stosunki rezystorów są takie jak powyżej, wzmocnienie jest nieskończone.

Andy aka
źródło
Tak - zgadzam się na powyższy wynik. Proponuję jednak użyć innej formy wyniku: Vout / Vin = + [R2 / (R1 + R2)] / [R4 / (R3 + R4) -R1 / (R1 + R2)]. Ta forma pozwala na szybką analizę właściwości obwodu. Wzmocnienie musi być dodatnie (wejście + jest pod napięciem), a obwód jest stabilny, dopóki dominuje ujemne sprzężenie zwrotne. W przeciwnym razie wynik byłby negatywny, co byłoby niespójne. Granica stabilności jest dla poz. informacja zwrotna równa neg. sprzężenie zwrotne.
Lww
@LvW Mam problem z widzeniem twojej formuły = Vout / Vin Mam dude
Andy aka
Muszę przyznać, że nie rozumiem treści twojego komentarza („koleś”?)
LvW
@LvW koleś to po prostu przyjazna nazwa! Nie rozumiem, jak moja formuła może równać się z twoją formułą!
Andy aka
Po prostu ustaw: 1- [R2 / (R1 + R2)] = [R1 / (R1 + R2)].
Lwów
5

Ponieważ pytanie brzmiało: jak analizować? Oto sposób analizy takiego obwodu, który jest stosunkowo szybki i łatwy:

Z klasycznej formuły sprzężenia zwrotnego (H. Black) wiemy, że dla wyidealizowanego opampa z nieskończonym wzmocnieniem w pętli otwartej wzmocnienie w pętli zamkniętej jest po prostu (patrz schemat obwodu z czterema opornikami w jednej z odpowiedzi):

Acl=HfHr

( : współczynnik tłumienia w przód; : współczynnik sprzężenia zwrotnego.)H rHfHr

Obie funkcje można łatwo uzyskać z obwodu:

Hf=R2R1+R2

i

Hr=R1R1+R2R4R3+R4

Stąd wynik jest

Acl=R2R1+R2R4R3+R4R1R1+R2

Warto wspomnieć, że zaletą obwodu jest: Możemy wybrać pożądany margines stabilności i / lub użyć nieskompensowanych opampsów dla niższych wartości wzmocnienia (karta danych: stabilna dla wzmocnienia> Acl, tylko min).

Uzasadnienie : Z powyższych wyrażeń można wywnioskować, że możliwe jest dopasowanie współczynnika sprzężenia zwrotnego do odpowiedniego wzmocnienia w pętli otwartej (dla pewnego marginesu stabilności) - bez ograniczeń wartości wzmocnienia w pętli zamkniętej. Można uznać tę metodę za szczególny rodzaj „zewnętrznej kompensacji częstotliwości”.

Innymi słowy: mogę wybrać mniej sprzężenia zwrotnego (dobre dla stabilności) i jednocześnie niewielką wartość wzmocnienia w pętli zamkniętej Acl.

LvW
źródło
Dzięki za odpowiedź. Zakładam, że dzięki tej metodzie oddzielasz tryb liniowy od nasyconego przez Acl idąc bardzo wysoko, ale jak wysoko? Czy możesz wyjaśnić więcej na temat tego, w jaki sposób ogólnie uzyskać współczynniki Hf i Hr (funkcja przenoszenia z Vo na Vin na obu padów?)?
Mister Mystère
2
Moim zdaniem użycie współczynników Hf i Hr jest najskuteczniejszym sposobem analizy (skomplikowanych lub zaangażowanych) obwodów opamp. Definicje są następujące: Hf to część napięcia wejściowego, która pojawia się na wejściu opampa w przypadku ustawienia Vout = 0. Odpowiednio, Hr jest częścią napięcia wyjściowego, która pojawia się na wejściu opamp (V + - V-) w przypadku, gdy napięcie wejściowe jest ustawione na zero. Jest to po prostu zastosowanie twierdzenia o superpozycji.
LvW
Dziękuję za bardzo dobrą odpowiedź; ale wybrałem odpowiedź nidhina, która jest bardziej szczegółowa i intuicyjna. Masz jednak rację co do źródła napięcia, ale jak powiedziałem, to był tylko przykładowy przykład, nie wiedziałem wtedy, że ktoś naprawdę spróbuje go rozwiązać. Do następnego razu
Mister Mystère
Chciałbym dodać coś do twojej części uzasadnienia. Dopasowując współczynnik sprzężenia zwrotnego i wzmocnienie w otwartej pętli, możemy faktycznie stworzyć obwód samoscylujący, jak ma to miejsce w przypadku znanego obwodu, który ma wzmacniacz operacyjny podłączony do mostka Wien.
Shemafied
3

Dołączyłem do tego forum wczoraj, kiedy natknąłem się na twoją interesującą dyskusję w Google.

Twoje myśli są cudowne i w pełni je popieram. Chodzi mi o to, że opierają się one bardziej na szczegółowej, a czasem formalnej analizie obwodu INIC ( co robi ), niż na ujawnieniu jego filozofii ( dlaczego to robi ). Spróbuję więc z grubsza wypełnić tę lukę moim komentarzem.

Obwód ten możemy rozpatrywać z dwóch perspektyw: po pierwsze - jako obwód tylko z wejściem i bez wyjścia (obciążenie o rezystancji ujemnej); po drugie - jako obwód z wejściem i wyjściem (wzmacniacz z mieszanym sprzężeniem zwrotnym).

Obciążenie ujemne. Począwszy od wczesnych lat 90-tych, dużo wysiłku poświęciłem na ujawnienie i wyjaśnienie w prosty i intuicyjny sposób pierwszej perspektywy. Jeśli jesteś wystarczająco zainteresowany i cierpliwy, możesz zapoznać się z zasobami, które utworzyłem w sieci; Szczegółowo opisałem je w dwóch pytaniach zadanych przeze mnie w ResearchGate - Co to jest impedancja ujemna? i jaka jest podstawowa idea konwertera ujemnej impedancji? Dla tych, którzy nie mają cierpliwości, aby przeczytać to wszystko, oto bardzo krótkie wyjaśnienie.

Obwód zachowuje się jak aktywne obciążenie (dynamiczne źródło napięcia z wewnętrzną rezystancją R), które odwraca prąd przez rezystor R (na oryginalnym zdjęciu w Wikipedii) i „wypycha” go z powrotem do źródła wejściowego. W ten sposób przekształca rezystor R (pierwotnie pobierający prąd ) w ujemny „rezystor” -R ( wytwarzający prąd ). Odbywa się to poprzez przeciwstawienie (przez rezystor) napięcia wstecznego i wyższego (2 V) napięciu wejściowemu (V). To jest napięcie wyjściowe wzmacniacza operacyjnego i nie jest tu używane ... ale nadal obwód ma wyjście ... i chociaż brzmi dziwnie, to jest jego wejście! Po prostu obwód zachowuje się jak źródło, które atakuje źródło wejściowe ...

Wzmacniacz z mieszanym sprzężeniem zwrotnym. Według mnie jest to przedmiotem zadanego tutaj pytania. Jak opisano w komentarzach powyżej, obwód ten jest wzmacniaczem z ujemnym sprzężeniem zwrotnym, które jest częściowo neutralizowane przez słabsze pozytywne sprzężenie zwrotne. Ale jaki jest tego sens?

Ogólnie rzecz biorąc, dodatnie sprzężenie zwrotne zwiększa wzmocnienie niedoskonałych wzmacniaczy i jest ono wykorzystywane w przeszłości (pamiętaj o pomyśle regeneracyjnym Armstronga). Ale w naszym przypadku wzmacniacz operacyjny ma ogromny zysk i nie jest to konieczne. Jaki jest zatem sens wykorzystywania pozytywnych opinii?

Spekuluję, że możemy go użyć do zmniejszenia stosunku R3 / R4 (na drugiej ilustracji) w przypadku INIC lub R2 / R1, w przypadku VNIC (gdy napięcie wejściowe jest przyłożone do wejścia odwracającego). W rezultacie rezystory R2 i R3 mogą mieć niską rezystywność.

W tym zastosowaniu wzmacniacza wyjściem wzmacniacza operacyjnego jest wyjście obwodu. Ale jak wyżej, ten wzmacniacz ma inne wyjście ... i to jest jego wejście ... więc obwód może działać jak egzotyczny wzmacniacz 1-portowy ...

Fantazista obwodu
źródło
1
Obciążenie o ujemnej impedancji przypomina mi silnik z nadmierną kompensacją IR. Zwykle, jeśli silnik stara się pozostać w bezruchu, zastosowanie zewnętrznego momentu obrotowego w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara spowoduje, że obróci się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, choć wolniej, niż gdyby nie próbował się zatrzymać. Jeśli jednak silnik zostanie nadmiernie skompensowany, zastosowanie momentu obrotowego w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara spowoduje obrót w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Bardzo dziwne.
supercat
Dokładnie! Jest to bardzo dobra elektromechaniczna analogia powyższego obwodu wzmacniacza operacyjnego (INIC), w którym wzmacniacz operacyjny odwraca prąd i „wpuszcza” go z powrotem do źródła wejściowego. I odwrotnie, jeśli silnik zostałby nadmiernie skompensowany, aby przyspieszył w tym samym kierunku (zgodnie z ruchem wskazówek zegara), zachowałby się jak podwójny VNIC.
Circuit fantasist
Przepełnione (uszkodzone) serwo hamulca jest kolejnym elektromechanicznym (pneumatycznym, płynnym) przykładem VNIC - wystarczy dotknąć pedału hamulca, a serwo kończy operację aż do całkowitego zatrzymania. Pamiętam, że lata temu mój przyjaciel powiedział mi, jak właśnie w ten sposób miał wypadek samochodowy.
Circuit fantasyist
1
Używamy wzmacniaczy o ujemnej impedancji, aby zerować duże pojemności związane z mikroelektrodami szklanymi w konfiguracjach fizjologicznych. Wiemy, jak powinien wyglądać wynik, więc dostosowujemy wartość, aby ją tam uzyskać. Oczywiście rzeczy będą oscylować, jeśli podniesiesz je zbyt wysoko.
Scott Seidman
Chociaż początkowe pytanie dotyczyło bardziej tego, które zachowanie było dominujące, jeśli zarówno pozytywne, jak i negatywne były obecne w dowolnym obwodzie (ten jest tylko przykładem, w rzeczywistości jest to pierwszy obwód, który znalazłem w obrazach Google ...), jest to interesujące dzięki.
Mister Mystère,
2

@ supercat, twój komentarz rozbudził moje pragnienie (celowo stłumione przeze mnie), aby pomyśleć o tych diabelskich obwodach :) Może mi nie uwierzysz, ale myślałem o nich od wczesnych lat 90. ... i nadal myślę ... Teraz chcę wyjaśnić, co oznacza fakt, że ten obwód (INIC) odwraca kierunek prądu i przepuszcza prąd z powrotem przez rezystor. Możemy zaobserwować trzy sytuacje:

Idealne źródło napięcia (Ri = 0) podłączone do INIC. Ten układ nie przynosi żadnych korzyści, po prostu przepuszcza prąd wsteczny przez źródło wejściowe (tak naprawdę, jeśli jest to bateria wielokrotnego ładowania, zostanie naładowana).

Rzeczywiste źródło napięcia (mające pewne Ri) podłączone do INIC . Obwód przepływa prądem wstecznym przez źródło wejściowe, oprócz napięcia wewnętrznego wytwarza spadek napięcia na Ri, a tym samym podnosi napięcie zewnętrzne.

Rzeczywiste źródło napięcia i INIC podłączone do wspólnego obciążenia Rl . Jest to typowa aplikacja INIC, w której jest połączona ze źródłem wejściowym równolegle do wspólnego obciążenia. INIC dodaje dodatkowy prąd do prądu wejściowego, pomagając w ten sposób źródłu wejściowemu. Źródło prądu Howland jest typowym zastosowaniem tego pomysłu.

Rezystor ujemny (INIC) i źródło wejściowe podłączone równolegle do wspólnego obciążenia

Fantazista obwodu
źródło
1
Dobrze wykonany rysunek. Poza tematem: dziwi mnie, że ludzie nadal używają papieru do innych celów niż szkice i bazgroły, zwłaszcza zaokrąglone rogi;) Jednak zamiast tego możesz dodać do poprzedniego postu i usunąć ten, to forum nie jest zaprojektowane tak, aby umożliwić kilka postów od tej samej osoby. Tylko delikatna głowa do góry.
Mister Mystère,