Solución:
No sabe ni le importa. Los circuitos internos de Opamp funcionan así:
Uout está cerca de 0V cuando U1
La gente a menudo nos divide en dos partes en serie. Se dice que la parte superior es la oferta positiva y la parte inferior es la oferta negativa. Se dice que el punto medio es la tierra y todos los voltajes en los diseños de aplicaciones se refieren a él. Pero internamente el opamp hace referencia a todos a uno de los polos de la tensión de alimentación Us.
En los diseños de circuitos integrados de bajo costo, los circuitos internos no pueden aceptar que U1 y U2 sean lo que sea, deben estar entre 0 y + Us y se necesita cierto margen. El margen es necesario al menos en un extremo del rango 0 … + Us para dejar algo de quirófano para los circuitos internos.
Muchos compradores no quieren ningún margen a 0V, quieren que U1 y U2 puedan ser de 0V. Si el circuito interno está diseñado correctamente (= transistores de entrada PNP), el rango utilizable para U1 y U2 es de cero a 1 … 1,5 V menos que Us. Un diseño de IC antiguo y conocido LM124 es así. El análisis de su esquema interno revela que en realidad usa el polo positivo de nosotros como su punto de referencia interno, pero eso no hace ninguna diferencia en mis dibujos y ecuaciones.
Luché con el mismo problema por un tiempo. La respuesta no siempre es obvia.
El amplificador operacional, generalmente, no tiene idea de dónde está la tierra ya que no hay un pin de entrada de tierra. A menudo es el voltaje negativo como en las aplicaciones de suministro de riel único y otras veces está en algún lugar entre V + y V- como en los suministros de riel dividido.
Casi todos los amplificadores configuran el amplificador operacional con retroalimentación negativa para controlar y linealizar la ganancia.
simular este circuito: esquema creado con CircuitLab
Figura 1. Dos configuraciones de amplificador operacional más comunes.
A partir de la teoría básica de la aplicación del amplificador operacional, debe quedar claro que en ambos casos que se muestran en la Figura 1, la retroalimentación negativa hará que el voltaje de salida vaya a cualquier voltaje que se requiera para llevar la entrada inversora al mismo potencial que la entrada no inversora. . El resultado para cada caso es:
$$ V _ { text {Oa}} = – V _ { text {in}} frac {R_f} {R_i} + V _ { text {ref}} $$
$$ V _ { text {Ob}} = V _ { text {in}} left (1+ frac {R_f} {R_i} right) + V _ { text {ref}} $$
Tenga en cuenta que $ V _ { text {ref}} $ y $ V _ { text {in}} $ tienen que estar referenciados a algún punto y que la salida esté referenciada al mismo punto. Si $ V _ { text {ref}} $ es cero, entonces obtenemos nuestras fórmulas estándar de ganancia de amplificador de amplificador operacional.
$$ V _ { text {Oa}} = – V _ { text {in}} frac {R_f} {R_i} $$
$$ V _ { text {Ob}} = V _ { text {in}} left (1+ frac {R_f} {R_i} right) $$
Amplificador de palanca
simular este circuito
Figura 2. La palanca de inversión. El fulcro es 1/3 a lo largo de la palanca, por lo que funciona con una ganancia de -2.
- (a) La entrada, el fulcro y la salida están todas al voltaje de referencia. Su altura por encima de la referencia es cero.
- (b) La entrada se ha pulsado hasta -1. La salida ha subido a +2 con respecto a la referencia.
- (c) Exactamente la misma palanca pero con la referencia movida a una altura diferente. Ahora la entrada, el fulcro y la salida están en +5.
- (d) Se ha aplicado el mismo desplazamiento angular. Ahora la entrada está en +4 y la salida en +7 en relación con la referencia.
P: ¿Cuál es la diferencia en la amplificación de (d) versus (b)?
A: Nada. El mundo no ha cambiado. Nuestro punto de referencia ha cambiado, por lo que la entrada, el fulcro y la salida tienen un desplazamiento fijo debido a la nueva posición de referencia.
Realmente no importa. Solo puede emitir hasta sus rieles de potencia, y si lo ve como ideal, siempre estaría en uno de esos rieles en ausencia de retroalimentación.
La estructura de retroalimentación es lo que le da una referencia. Por ejemplo, en una configuración de ganancia negativa de un solo extremo, la entrada positiva suministra la referencia; es un punto elegido en el rango donde ese voltaje en la entrada da como resultado el mismo voltaje en la salida.