求流过5K电阻的电流!!! 我试着算了是6mA不知道对不对?谢谢了。
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作者: mack13013 时间: 2015-11-27 21:02
实际上,按照你的算法,经过5K电阻的电流为6mA时,运放的输出电压是40V。很明显运放在+/-15V供电的时候是没有这个能力的。
这个时候的计算需要考虑运放的能力(数据手册一般给出)。
LZ的图已经在Multisim中做出了,为什么不加个电表测量一下呢?
下面是我的测量结果:
作者: FantaSy_ 时间: 2015-11-27 22:54
帮顶。。。。
作者: xuande 时间: 2015-11-28 17:12
如果不考虑供电,LZ是对的;
否则2L应当是对的。
出题不严格。
如果是实际电路,要按2L意见修改。
作者: sunyou26 时间: 2015-11-28 21:06
回复【3楼】mack13013:
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我和你仿真是同一结果,但是想不明白电流表测得是2.3mA,原来是供电不足造成。谢谢了!
作者: sunyou26 时间: 2015-11-28 21:17
回复【4楼】xuande:
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谢谢
作者: telentmmc 时间: 2015-11-28 21:23
(, 下载次数: 17)
以上结果基于轨对轨运放,如果不是轨对轨则结果会稍有出入,不知道楼主是怎么算出来6mA的。
作者: xuande 时间: 2015-11-28 23:38
回复【7楼】telentmmc:
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运放有R1做负反馈,属于线性状态,不能当做比较器。
作者: xuande 时间: 2015-11-28 23:41
理论上是这样做:
电流源的电流全部流经R1,所以R1右端电压是10v,
然后在该点应用KCL定律,得6mA,从运放流出。
作者: telentmmc 时间: 2015-11-29 09:52
回复【8楼】xuande:
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但是,这个反馈并不是运放输出端的反馈,所以还是要当成比较器使用的
作者: liuhuamin007 时间: 2015-11-29 11:22
这样估算最快吧…… U6=15V, R4=R3并R1=1.667K I=U6/(R4+R2)=15V/6.667R=2.25mA 哈哈,不知道对不对
作者: liuhuamin007 时间: 2015-11-29 11:22
理论上不考虑供电电压算出来是6mA
作者: xuande 时间: 2015-11-29 13:18
回复【10楼】telentmmc:
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只要输出信号送回到反相输入端,都是负反馈。
还有比这更远的负反馈。
作者: telentmmc 时间: 2015-11-29 21:01
回复【13楼】xuande:
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“只要输出信号送回到反相输入端,都是负反馈。”
这句话本身没有错,但这是针对整个电路来说的,你可以算算看,如果是负反馈,那么放大倍数是多少呢?
作者: xuande 时间: 2015-11-29 22:41
特地用MultiSim 12做了仿真。
运放选择一个可以任意设定参数的理想三端模型,
这样可以避开芯片自身参数的影响,
更好地理解运放的原理。
结果如下:运放输出6mA电流。
前提是:运放输出电压范围为±50v。
(, 下载次数: 42)
(, 下载次数: 34)
作者: xuande 时间: 2015-11-29 22:45
另外,把运放输出电压范围修改为±15v,结果如下:
(, 下载次数: 37)
作者: xuande 时间: 2015-11-29 22:49
这是仿真文件,可以在MultiSim12中直接使用。
作者: xuande 时间: 2015-11-29 23:05
结论,其实我在3L已经说了:
1、理想情况下,运放输出端的电流为6mA,是可以计算的。
2、由于本例的实际供电太低,运放只能输出到供电值,导致非正常的结果。
作者: telentmmc 时间: 2015-11-29 23:49
回复【18楼】xuande:
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1.即使是理想运放也不能忽略供电,因为供电将决定饱和电压。
2.至于为什么50V供电的时候仿真结果是6mA,我猜测是因为运放模型的输出能力问题,你试下改变5K电阻的值,我相信结果会不一样,我家里的电脑没有仿真软件所以也没办法试。“电流源的电流全部流经R1,所以R1右端电压是10v,然后在该点应用KCL定律,得6mA,从运放流出。”从这句话来看5K电阻的电流应该是不变的。
作者: telentmmc 时间: 2015-11-30 12:35
(, 下载次数: 34)
上图是TINA的仿真结果。把5K电阻增大到10K或者更大,可以看到运放端输出为49V(非Ideal模型,所以是49V而不是50V)。由此可见,R3的电流I=1mA*R1/R2 + 1mA = 6mA (即忽略运放输出直接用KCL)这种算法是不正确的。如果用KCL计算,那么这个电流将不受R3阻值的影响,恒等于6mA。
附件1是Micro-Cap 10的仿真电路
附件2是Multisim 13的仿真电路
作者: xuande 时间: 2015-11-30 14:07
回复【20楼】telentmmc:
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必须指出,“信号源电流全部通过R1,然后在R1右端运用KCL定律,进一步求出运放电流”,
这个方法是没有错的。
如果按比较器来计算,会误导一批初学者。
那么问题到底出在哪里?
是仿真模型有问题。
作者: xuande 时间: 2015-11-30 14:18
正常情况下,运放同样会按照KCL定律去调节输出电压。
根据LZ的电阻、电流源参数,运放必须输出40v电压。
但现实当中,这已经是特殊的高压运放。
所以在13L我特地选择了理想模型,而且设置运放的输出能力达到50v以上。
其实,只要设置40v以上就可以了。低于40v则是不行的,同样不满足要求。
但LZ的模型,还有19L的模型,都犯了这样的错误。
19L模型的供电电压虽然达到50v,但运放输出电阻是10K,这时需要的电压是70v。所以供电仍然太低了。
这种供电太低的情况,我特意在15L做过实验。
就是说,LZ、15L、19L都是一样的问题:供电电压太低,或者运放输出的最大电压偏低。
我应当说明白了吧?
作者: telentmmc 时间: 2015-11-30 14:21
回复【21楼】xuande:
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KCL本身当然没有错误,但不应该忽略运放输出端本身存在电位,所以不能按6mA算。
不管是仿真,还是实际电路,我估计结果都不会是恒定6mA。
而且,这个电路也算不出来放大倍数。
作者: telentmmc 时间: 2015-11-30 14:25
回复【22楼】xuande:
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我明白你的意思。
那么似乎就进入了一个死胡同,到底先有鸡还是先有蛋……
作者: xuande 时间: 2015-11-30 14:26
回复【23楼】telentmmc:
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你是指失调电压吗?
那是另一件事了,
与计算方法无关。
作者: xuande 时间: 2015-11-30 14:34
回复【24楼】telentmmc:
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鸡和蛋的问题是设计错误造成的,自己难为自己。
只要满足供电,就不存在问题。
另外,这个电路是I/V转换电路,“放大倍数”等于电阻值。
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