Valaki eltudná magyarázni a műveleti erősítő működését?

Ha U2 3,8V, akkor a műveleti erősítő pozitív bemenetére 2,53V fog jutni az R1-R2 feszültségosztó miatt. Ha U1-re nem kötnél semmit, lebegne a bemenet, akkor a kimenet is beállna erre a 2,53 voltra, és az invertáló bemenet is.

Ha a pozitív bemeneten lévő feszültséget tekintjük az invertáló kapcsolásunk virtuális fölpontjának (ami természetesen nem azonos az 5 voltos tápfeszültség földjével), akkor az R1-R2-vel beállított fezültségerősítést ehhez a feszültséghez képest kell nézni.

Ha U1 = 3,79V, akkor a 3,79-2,53=0,26V minusz kétszerese fog a kimeneten megjelenni. De nem a tápfeszültség földpontjához képest, hanem a 2,53 volthoz képest, azaz 2,53V-0,52V=2,01V, ennyit kell mérned a kimeneten.

Abból lehet kiindulni, hogy a műveleti erősítő két bemenetén a feszültség jó közelítéssel azonos. A pozitív (nem invertáló) bemenetre kerülő feszültség:

Up=U2·R2/(R1+R2)

Gyakorlatilag ugyanekkora feszültség lesz a negatív (invertáló) bemeneten is (Un≈Up). A negatív bemenethez csatlakozó ellenálláson folyó áram:

I1=(U1–Un)/R1

A műveleti erősítő csekély bemeneti árama miatt lényegében ugyanekkora áram folyik a kimenet és a negatív bemenet közé kapcsolt R2 ellenálláson is.

Felírható egy hurokegyenlet:

Uki+I1·R2=Un

Helyettesítsük be I1 összefüggését:

Uki+(U1–Un)·R2/R1=Un

Ebből fejezzük ki Un-et:

Uki·R1+U1·R2–Un·R2=Un·R1

Uki·R1+U1·R2=Un(R1+R2)

Un=(Uki·R1+U1·R2)/(R1+R2)

Un≈Up, ezért:

(Uki·R1+U1·R2)/(R1+R2)=U2·R2/(R1+R2)

Uki·R1+U1·R2=U2·R2

Uki=(U2·R2–U1·R2)/R1=(U2–U1)·R2/R1

Az adatokat behelyettesítve: Uki=(U2–U1)·R2/R1=(3,8–3,79)·2/1=0,02 V=20 mV

Itt van az áramkör szimulátorban:

[link]

Ha R2=10 kΩ, akkor: Uki=(3,8–3,79)·10/1=0,1 V=100 mV:

[link]

Itt megnézheted a 3. oldalon a különbségképző áramkör fejezetben.

[link]

Megnéztem máshol is, ott is ezt a képletet írják. Az áramkör szimulátorban a képen egy típus nélküli, úgynevezett univerzális műveleti erősítő szerepel. Ha viszont valamilyen létező típust tettem bele, akkor szinte mindegyiknél más-más feszültségek voltak a kimeneten és mindegyik jelentősen eltért a számított értéktől. Például:

[link]

Ezt én sem értem.

Nekem ez jól működik:

[link]

Uki=(U2–U1)·R2/R1=(4,45–1,904)·2/1=5,092 V

A műveleti erősítőt ebben a kapcsolásban jobb szimmetrikus tápfeszültségről üzemeltetni, akkor jól működik az eredeti kapcsolás is:

[link]

Nekem megnyílik, de feltettem egy másik helyre, remélem ez megnyitható:

[link]

[link]

Szimmetrikus tápfeszültséget alkalmazva, többféle műveleti erősítővel kipróbálva jól működik.