Перейти к содержанию
    

Операционный усилитель и ООС

45 минут назад, wim сказал:

Закон сохранения энергии снова устоял.

Да при чем тут этот, несомненно важный и уважаемый закон.  Не ставьте резистор а цепь ООС сделайте на ёмкостном делителе.

 

1 час назад, wim сказал:

В бесконечности конденсатор накопит бесконечно большую энергию, но классическая физика не запрещает существования источников сигналов с бесконечно большой энергией, ограничения касаются только мощности источников сигналов.

ну вот и славненько. Хотя для рассмотрения задачи ТС и бесконечная энергия не потребуется , поэтому зря старались.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

7 минут назад, тау сказал:

Да при чем тут этот, несомненно важный и уважаемый закон.

Закон сохранения энергии везде при чем.

9 минут назад, тау сказал:

зря старались

Я и не надеялся получить от Вас работоспособный вариант вечного двигателя. А с виртуальными яблоками неплохо получилось, а?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

6 минут назад, wim сказал:

Я и не надеялся получить от Вас работоспособный вариант вечного двигателя.

Тема не об этом.

С моделью 1), имеющей бесконечное усиление на нулевой частоте Вы согласились, причем  эта модель не будет нарушать закон сохранения энергии в задаче ТС. За бесконечный промежуток времени на конденсаторе интегратора накопится ограниченная энергия соответственно от источника ограниченной мощности и при этом напряжения на дифф. входах сравняются , на выходе будет напряжение Uвх/b.

Всё.

25 минут назад, wim сказал:

А с виртуальными яблоками неплохо получилось, а?

Вам нравится быть демагогом?  Сочувствую.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

49 минут назад, тау сказал:

С моделью 1), имеющей бесконечное усиление на нулевой частоте Вы согласились

Ничего я не соглашался. Я доказал, что в этой модели НЕТ бесконечного коэффициента усиления.

49 минут назад, тау сказал:

эта модель не будет нарушать закон сохранения энергии в задаче ТС

Совершенно верно - не будет. Потому что в ней нет бесконечного коэффициента усиления.

55 минут назад, тау сказал:

За бесконечный промежуток времени на конденсаторе интегратора накопится ограниченная энергия соответственно от источника ограниченной мощности

Интегрирование константы от нуля до бесконечности даёт бесконечную величину. Только не называйте это демагогией, это всего лишь матанализ. Поэтому энергия в конденсаторе накопится бесконечно большая. И вот тут я Вас в очередной раз огорчу до невозможности - конденсатор не является источником сигнала, это реактивный элемент.

Изменено пользователем wim

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2 часа назад, wim сказал:

Я доказал, что в этой модели НЕТ бесконечного коэффициента усиления.

Вы не доказали. Словоблудие с привлечением закона сохранения энергии в зачёт не идут.

Если бы Вы что-то доказали, то не увидели бы крайнюю справа картинку.  Через 3 миллисекунды дифференциальное напряжение входа идеализированного ОУ опускается до фемтовольт . Через 7 мс  станет 10^-30 В   и т.д. И какой, скажите , должен быть коэффициент передачи этого "ОУ" по напряжению?:  10^30 ,  10^60   или сколько ?  

Интегрировать входной сигнал как константу нет причин и нужды у ТС. Выходные значения не бесконечны, а Кус =Uвых/Udiff на нулевой частоте бесконечен в интеграторе, пусть даже с таком скромненьким коэффициентом передачи ИТУН = 1мА/В , хотя и любой другой покажет аналогичный по смыслу результат.

Wim-у Кус.png

2 часа назад, wim сказал:

Поэтому энергия в конденсаторе накопится бесконечно большая.

не вижу причин для накопления бесконечно большой энергии в задаче ТС.

 

2 часа назад, wim сказал:

Совершенно верно - не будет. Потому что в ней нет бесконечного коэффициента усиления.

эта мантра Вам не поможет.

У ИТУН бесконечное выходное сопротивление, а у конденсатора бесконечный импеданс на нулевой частоте , что в итоге дает бесконечное усиление по напряжению на нулевой частоте.

Изменено пользователем тау

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2 часа назад, тау сказал:

У ИТУН бесконечное выходное сопротивление, а у конденсатора бесконечный импеданс на нулевой частоте , что в итоге дает бесконечное усиление по напряжению на нулевой частоте.

На постоянном токе выход источника тока разомкнут. Согласно теории электрических цепей это является запрещённым состоянием.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

4 часа назад, тау сказал:

 Через 3 миллисекунды дифференциальное напряжение входа идеализированного ОУ опускается до фемтовольт

 

Я понимаю ход Ваших мыслей. Вы хотите убедить себя в том, что один фемтопопугай это настолько маленькая (масюсенькая) величина, что может считаться бесконечно малой, а 100500 попугаев это бесконечно длинный удав. Снова огорчу Вас - один фемтопопугай это один фемтопопугай, просто какая-то величина, но отнюдь не бесконечно малая. А 100500 попугаев это 100500 попугаев и это тоже конечная величина.

4 часа назад, тау сказал:

какой, скажите , должен быть коэффициент передачи этого "ОУ" по напряжению?

Коэффициент передачи ИТУН, к выходу которого подключен конденсатор, на нулевой частоте неопределён (не имеет физического смысла). Нулевой частоте в малосигнальном частотном анализе соответствует постоянный ток при временном анализе. А на постоянном токе размыкание источника тока недопустимо. 

Точно так же не имеет физического смысла коэффициент передачи на нулевой частоте ИНУН к выходу которого подключена катушка индуктивности. Для источника напряжения это является коротким замыканием.

Всё это от непонимания, что такое источник тока. Понятно, что в повседневной жизни мы чаще имеем дело с источниками напряжения, но, например, во времена товарища Сталина за неподключенную (незамкнутую) вторичную обмотку трансформатора тока давали срок (или добавляли к имеющемуся).

Изменено пользователем wim

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

4 часа назад, тау сказал:

Словоблудие

Просто странно - Вы же вроде бы занимаетесь (занимались) и радиочастотными устройствами, и источниками питания. Значит должны знать, что особые точки на плоскости комплексной переменной - таки да, проблемка. С ними нельзя обращаться как с теми виртуальными яблоками.

Давайте уже вернёмся из малосигнального частотного анализа в мир постоянного тока. 

Я даже дам прямо сейчас обоснование. Как известно, линейный четырёхполюсник может быть описан системой линейных дифференциальных уравнений. Однако, если четырёхполюсник не содержит ни одного реактивного элемента, система дифференциальных уравнений вырождается в систему алгебраических уравнений.

Вот если я ограничу Ваши фантазии постоянным током и, соответственно, системой алгебраических уравнений, то моделей ОУ с бесконечным коэффициентом усиления - всё, больше не будет?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 час назад, wim сказал:

На постоянном токе выход источника тока разомкнут.

Не размыкайте, пусть остаётся быть замкнутым на конденсатор. Кроме того , "размыкать" источник тока допустимо при условии что тока там уже нет ( в схеме с ООС ток от ИТУН прекратится в бесконечности времени) , да и размыкать то не придётся - источник тока сам себя и разомкнёт. А без ООС применение ОУ в линейных схемах интересует не только лишь всех.

9 минут назад, wim сказал:

Я понимаю ход Ваших мыслей. Вы хотите убедить себя в том, что один фемтопопугай это маленькая величина, что может считаться бесконенчно малой, а 100500 попугаев это бесконечно длинный удав. Снова огорчу Вас один фемтопопугай это один фемтопопугай, просто какая-то величина, но отнюдь не бесконечно малая.

Фемтопопугай, как и удав, не имеют отношения к значению Udiff на нулевой частоте.

20 часов назад, wim сказал:

Коэффициент передачи ИТУН, к выходу которого подключен конденсатор, на нулевой частоте неопределён (не имеет физического смысла). Нулевой частоте в малосигнальном частотном анализе соответствует постоянный ток при временном анализе. А на постоянном токе размыкание источника тока недопустимо. 

Опять 25. Не размыкайте и всё получится, через бесконечное количество лет будет требуемый результат. А в схеме с замкнутой ООС даже бесконечное напряжение нигде не возникнет. То-же касается и варианта с ИНУН и индуктивностью.

Ваши страдания из-за нарушения якобы законов коммутации устраняются моделью 2), т.к фаза вещь нематериальная, бесконечное интегрирование частоты совсем не больно.

20 часов назад, wim сказал:

Вот если я ограничу Ваши фантазии постоянным током и, соответственно, системой алгебраических уравнений, то моделей ОУ с бесконечным коэффициентом усиления - всё, больше не будет?

Да, wim, Вы правы! в алгебре (зря я упомянул про "алгебраически", прошу извинить ) нет символа и его определения. Какой уж тут бесконечный Ку.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

10 часов назад, тау сказал:

в схеме с ООС ток от ИТУН прекратится в бесконечности времени

Не прекратится - есть путь для протекания, он будет заряжать конденсатор. Бесконечность не имеет ограничений.

10 часов назад, тау сказал:

источник тока сам себя и разомкнёт

Как я уже говорил, - проблема в непонимании того, как работает источник тока. Повторяю ещё раз для непонятливых - передаточная функция ИТУН с подключенным  к выходу конденсатором определена на любой частоте, кроме нулевой. На постоянном токе она не имеет физического смысла. Постарайтесь осознать простой факт - постоянный ток через конденсатор не течёт.

10 часов назад, тау сказал:

Udiff на нулевой частоте

 ... имеет ненулевое значение. 

10 часов назад, тау сказал:

фаза вещь нематериальная

Не имею возражений. И снова возвращаемся к ОУ. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

18 часов назад, wim сказал:

Повторяю ещё раз для непонятливых - передаточная функция ИТУН с подключенным  к выходу конденсатором определена на любой частоте, кроме нулевой. На постоянном токе она не имеет физического смысла. Постарайтесь осознать простой факт - постоянный ток через конденсатор не течёт.

Прошу прощения, что  вмешиваюсь в научную беседу о высоких материях, но не мог пройти мимо. Постоянной ток через конденсатор вполне себе течёт. При этом напряжение на конденсаторе линейно растёт во времени:

U = I*t/C

Источник постоянного тока, нагруженный на конденсатор будет постоянно повышать напряжение конденсаторе. Идеальный ИТ будет повышать до бесконечности. Вот постоянное напряжение таки да -- не передаётся через конденсатор.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

4 часа назад, dxp сказал:

 Постоянной ток через конденсатор вполне себе течёт. При этом напряжение на конденсаторе линейно растёт во времени:

U = I*t/C

В общем случае формула выглядит так:

dU(t)/dt = I(t)/C

При этом формула не накладывает ограничений на форму тока и напряжения, что создаёт ложное представление о возможности протекания постоянного тока через конденсатор. Однако при переходе в частотную область становится очевидным, что при s=0 возникает сингулярность:

U(s) = I(s)/sC

Для того, чтобы избежать сингулярности при расчёте схем на постоянном токе, реактивные элементы исключают из схемы, т.е. конденсатор рассматривают как разомкнутую цепь, а катушку индуктивности - как замкнутую.

 

4 часа назад, dxp сказал:

Источник постоянного тока, нагруженный на конденсатор будет постоянно повышать напряжение конденсаторе. Идеальный ИТ будет повышать до бесконечности. 

Не имею возражений. Но это не означает, что коэффициент передачи на нулевой частоте будет равен бесконечности. Нулевая частота -  это особая точка, для которой коэффициент передачи не определён.

 

4 часа назад, dxp сказал:

постоянное напряжение таки да -- не передаётся через конденсатор

Нет, не так. Напряжение вообще никуда не передаётся. Напряжение, т.е. разность потенциалов, - это способность какого-то элемента электрической цепи совершить работу по перемещению зарядов. Но для того, чтобы заряды перемещались, необходима замкнутая электрическая цепь. А поскольку конденсатор для постоянного тока это разомкнутая цепь, то таки да - перемещение зарядов невозможно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Сигнулярность... крутота какая! Однако вернёмся на землю. Вот картинка:

20Tafi6.png

Ток 1мкА, ёмкость 1мкФ, видим на плоте значение тока именно через конденсатор. Почему-то симулятор показывает, что ток есть. И именно такой, какой указан у источника тока.

Напряжение линейно растёт. Тут до одного вольта успело дорасти. Время или ток побольше -- вырастет соответственно. И так же линейно. В этом есть сомнения? Растёт потому, что заряд в конденсатор сообщается, копится там, от этого напряжение на конденсаторе растёт. 

Можете объяснить?

И вот если в стакан наливать воду из крана, то если поток воды постоянный (не меняется во времени с момента открытия крана), то означает ли это, что такой постоянной поток в стакан не наливает воду?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

23 часа назад, wim сказал:

Не прекратится - есть путь для протекания, он будет заряжать конденсатор. Бесконечность не имеет ограничений.

через 2,75 ms учоные не досчитаются половины электрона на емкости 0,1 мкф в схеме, приведенной мной выше. Вся жизнь насмарку. А при этом еще 125 тыщ этих самых электронов постоянно снуют туда-сюда из-за kTC шума.

57 минут назад, wim сказал:

Нулевая частота -  это особая точка, для которой коэффициент передачи не определён.

для RC интегрирующей цепочки вполне себе определён , без отсылок к сингулярности. Передаточная функция по напряжению на конденсаторе  для RC цепочки и для интегратора с ООС по напряжению - одинаковы , причем обратная величина крутизны итун (1мА/В) в ПФ тупо становится на месте резистора 1 ком.

Изменено пользователем тау

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 минуту назад, тау сказал:

Передаточная функция по напряжению на конденсаторе  для RC цепочки и для интегратора с ООС по напряжению - одинаковы 

Нет, не одинаковы. Для конденсатора 1/sc - полюс расположен на нулевой частоте. Для RC-цепочки 1/(1+sRC) - полюс расположен на ненулевой частоте. При этом полюс для RC-цепочки расположен в левой полуплоскости - понимаете разницу?

30 минут назад, dxp сказал:

Ток 1мкА, ёмкость 1мкФ, видим на плоте значение тока именно через конденсатор. Почему-то симулятор показывает, что ток есть. И именно такой, какой указан у источника тока.

Не имею возражений. Но мы говорим о модели ОУ, т.е. управляемого источника сигнала. Поэтому вопрос сформулирован так - чему равен коэффициент передачи  (т.е. отношение величины  выходного сигнала к величине входного сигнала) на нулевой частоте? 

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...