Перейти к содержанию
    

Помогите решить задачу.

Если конкретнее, надо изучить, как работает операционный усилитель, сумматор напряжений и делитель напряжения, а также правила Кирхгофа.

Далее нарисовать 2 схемы: с замкнутым ключём и разомкнутым.

Составить систему уравнений и решить её

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Формулировка вопроса какая-то дикая. Тут можно найти только дельту входного, но никак не абсолютное значение выходного.

Или надо задаться любым входным напряжением, которое больше нуля и искать выходное ? 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

14 минут назад, dimka76 сказал:

Формулировка вопроса какая-то дикая.

Ага, не хватает ключевого слова "быстро!".

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2 minutes ago, Сергей Борщ said:

Ага, не хватает ключевого слова "быстро!".

Быстро найти или быстро щелкать ключом ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

39 minutes ago, dimka76 said:

Формулировка вопроса какая-то дикая. Тут можно найти только дельту входного, но никак не абсолютное значение выходного.

Или надо задаться любым входным напряжением, которое больше нуля и искать выходное ? 

Хотя, я ошибся. Похоже, что можно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Очень быстро, не составляя стстему уравнений...

Схема линейная со всеми вытекающими...

Мысленно заменяем источник напряжения U1 с последовательно включенным резистором R1 на источник тока с током U1/R1 с параллельным резистором R1. Сразу видно, что ток к инвертирующему входу течет или половина или треть от вышеупомянутого. Разница между половиной и третью (самые сложные вычисления в этой задаче для молодых умов) ... Это будет шестая часть... А на выходе разность 2 вольта. Значит U1 - 12 вольт. 

Дальнейшее еще проще... Даже для студентов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

11 часов назад, dimka76 сказал:

Быстро найти или быстро щелкать ключом ?

Быстро собрались все и решили за нерадивого студня его задачу.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 hour ago, Tanya said:

Очень быстро, не составляя стстему уравнений...

Схема линейная со всеми вытекающими...

Мысленно заменяем источник напряжения U1 с последовательно включенным резистором R1 на источник тока с током U1/R1 с параллельным резистором R1. Сразу видно, что ток к инвертирующему входу течет или половина или треть от вышеупомянутого. Разница между половиной и третью (самые сложные вычисления в этой задаче для молодых умов) ... Это будет шестая часть... А на выходе разность 2 вольта. Значит U1 - 12 вольт. 

Дальнейшее еще проще... Даже для студентов.

Слишком сложные ментальные преобразования как-то.  

Все проще.
Сумма всех токов через любой вход должна быть равно 0 - это 1-й и главный закон операционников. 
И напряжение на этом входе  всегда равно напряжению на неинвертирующем (если все исправно, в линейном режиме и операционник идеальный).
Здесь он равно 0.
Значит:
через R4 течет ток 5/1000 = 0.005 А
через R5 = -2/500 = -0.004 А

Значит через R3 и Ros должно течь в сумме ток  -0.001 А

Но вычислить каждый отдельно нельзя не зная Uвх.
Тогда может помочь решение системы из двух уравнений.
Одно уравнение для разомкнутого ключа, а другое для замкнутого.
Интуитивно еше не ясно поможет ли решение, поскольку не все системы уравнений имеют решение.  Но других вариантов нет.
Поэтому пишем систему:

Первое уравнение для разомкнутого ключа будет таким: Uвх/(R1+R3)  + Uвых/Ros = -0.001

Чтобы написать второе уравнение для замкнутого ключа надо написать формулу тока через резистор R3.
Для этого снача находим напряжение на R3. При этом помним что правый его конец по сути подключен к земле, там потенциал 0 по закону операционника.
Тогда напряжение  на R3 = Uвх /(R1 + ((R2*R3)/(R2+R3))  )    = Uвх / (2 + (2*2/(2+2) )) = Uвх/3 
И ток через R3 = (Uвх/3)/R3 = Uвх/6;

Итого, второе уравнение будет таким Uвх/6 + (Uвых+2)/Ros = -0.001

В числах два уравнения будут такими: 

Uвх/4  + Uвых/2 = -0.001

Uвх/6  + (Uвых+2)/2 = -0.001

После упрощения: 

Uвх  + 2*Uвых = -0.004

Uвх  + 3*Uвых  = -6.001

Вычитаем верхнее из нижнего  и видим что 

Uвых = -6.001 - (-0.004) = -5.997  - Это напряжение на выходе с разомкнутым ключом, а с замкнутым будет -3.997
Ну и подставив Uвх в первое уравнение находим Uвх , оно равно -0,004 + 2*(-5,997) = -11.998 В

Бинго!

Ставьте лайки. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 hour ago, AlexandrY said:

Слишком сложные ментальные преобразования как-то.  Все проще.

...

Uвых = -6.001 - (-0.004) = -5.997  - Это напряжение на выходе с разомкнутым ключом, а с замкнутым будет -3.997

Ну и подставив Uвх в первое уравнение находим Uвх , оно равно -0,004 + 2*(-5,997) = -11.998 В. 

Ничего себе проще!

По условию задачи Uвх1>0, и все напряжения в ответе получаются целочисленными, не такие, как у вас, даже с учётом округления.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

4 часа назад, AlexandrY сказал:

Ну и подставив Uвх в первое уравнение находим Uвх , оно равно -0,004 + 2*(-5,997) = -11.998 В

Бинго!

Ставьте лайки. 

Вы сразу место в своей конторе забронируйте этому студенту, будете на пару с ним считать :) А то ему с такими расчётами срочная служба светит.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

4 minutes ago, ikm said:

Вы сразу место в своей конторе забронируйте этому студенту, будете на пару с ним считать :) А то ему с такими расчётами срочная служба светит.

Расчеты правильные, кто не может понять почему напряжение получилось отрицательным может идти работать на пару со студентом. :biggrin:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 hour ago, AlexandrY said:

Расчеты правильные,

Вы подставьте полученные числа в схему, чтоб проверить. Может и в симуляторе для надёжности сравнить результат.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...