Confus à propos du «sol» interne d'opamp
(enfin, je ne parle PAS de "terrain virtuel" tout au long de cette question /)
Comme cette figure l'a montré, un opamp peut être considéré comme:
Nous savons tous qu'un amplificateur opérationnel comme celui-ci a deux entrées et une sortie - la tension d'entrée est simplement la tension entre les deux entrées - mais pour la tension de sortie, il semble (d'après la figure ci-dessus) qu'il y ait un symbole de «masse» à l' intérieur du opamp.
Puisque l'ampli-tuner n'a pas de ports connectés à la terre (la vraie Terre), quel est ce symbole «terre»? Cette réponse donne une bonne explication, montrant que la "masse" est en fait l'électrode négative de l'alimentation CC (la -Vsupply dans la figure ci-dessus).
(Attendez! Ne le marquez pas comme duplicata. Lisez à l'avance.)
Mais c'est justement là que ma question émerge - parce qu'une chose que je sais est que la plupart des alimentations CC ne sont pas reliées à la terre réelle - c'est-à-dire qu'elles flottent. Par conséquent, nous ne savons pas quelle est sa tension par rapport à la Terre réelle. Peut-être qu'au niveau négatif de l'alimentation CC, il a toujours, disons, une tension de 1 V faisant référence à la Terre réelle.
Tout va bien jusqu'à ce que nous mettions à la terre (à la terre réelle) l'entrée non inverseuse et connections l'entrée inverseuse à la sortie pour former un circuit de rétroaction négative. c'est à dire l'image ci-dessous
Ensuite, lorsqu'il y a une tension entre les deux entrées, la sortie produira une tension. Mais ATTENDEZ ... Cette tension de sortie n'est pas produite par rapport à la Terre réelle - mais en ce qui concerne le négatif de l' alimentation CC flottante (comme la réponse liée et l'explication précédente)! C'est-à-dire que si l'alimentation -V a toujours une tension de 1V par rapport à la Terre réelle, la sortie sera toujours plus 1V par rapport à la Terre réelle!
Eh bien, j'ai aussi fait des expériences sur cette question qui me déroute depuis plus d'une semaine. Je n'ai pas du tout rencontré de tels problèmes, car même pour l'alimentation DC flottante, elle maintenait toujours un bon zéro volts en référence à la terre (vraie terre) ... Je ne sais pas pourquoi une alimentation DC flottante peut fonctionner aussi bien , tout comme une mise à la terre ... (Pourquoi? S'il vous plaît dites-moi pourquoi) - Mais après tout, il flotte - ce qui signifie qu'il n'y a aucune garantie que le côté négatif de l'alimentation CC est toujours exactement 0V se référant à la terre réelle. ..
Je suis assez noob en électricité. Y a-t-il quelque chose que j'ai mal compris ci-dessus? En effet, le concept de mise à la terre et de flottement me semble infernal ...
Réponses
Parce que le gain de sortie d'un ampli op est si énorme, peu importe que le symbole de masse de la source de tension de sortie soit le rail -ve, le rail + ve ou un point à mi-chemin entre les deux, les erreurs le déplaçant entre ces points seront éclipsés par l'erreur de tension de décalage d'entrée de l'amplificateur.
Le symbole de masse est probablement affiché en raison d'une surabondance, mais manifestement incohérente, mise en garde de la part de l'auteur contre l'affichage de la source de tension de sortie référencée à rien.
La source de tension de sortie fournira du courant à partir du rail + ve et absorbera le courant vers le rail -ve. Le point réel auquel l'équation de gain est référencée est un point entre les rails qui est établi par des rapports de résistances et des condensateurs explicites ou parasites, donc cela variera avec la fréquence.
Le symbole de masse à l'intérieur de l'ampli-op dans votre image du haut est censé représenter la tension centrale exacte entre les alimentations Vpos et Vneg. Donc, si vous connectez Vneg à la masse, le point médian naturel se situe entre Vpos et la masse.
Mais ce n'est qu'une approximation des choses ET, cela n'a pas vraiment d'importance si vous supposez que c'est relatif à la broche d'alimentation négative parce que ... le gain élevé en boucle ouverte de l'ampli opérationnel (et la rétroaction négative) garantit que l'entrée Vin - équivaut à l'entrée Vin + et cela oblige Vout à être exactement ce qu'il doit être pour garantir que la situation reste ainsi. Cela signifie que Vin + devient le point de référence «roi».
Un ampli opérationnel est conçu pour fonctionner avec des commentaires négatifs. Dans le schéma ci-dessous, en négligeant la tension et le courant de décalage, et en supposant que l'ampli opérationnel fonctionne dans sa région linéaire,
\$V_{Out}+V_{In-} = V_{In+}+V_{Ref}\$
ou
\$V_{In+}-V_{In-} = V_{Out}-V_{Ref}\$
De cette équation, il est clair que la "masse" à laquelle la sortie est référencée, est fournie par \$V_{Ref}\$. Il n'est pas intrinsèquement lié au rail négatif de l'alimentation électrique ou à une masse dans une alimentation séparée. Nous pourrions nouer \$V_{Ref}\$ à l'un ou l'autre de ces derniers (en supposant dans le premier cas que l'ampli opérationnel est «rail to rail») mais où la «masse» de la sortie est définie, est simplement le choix du concepteur.
simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab