Tại sao mạch khuếch đại của tôi khuếch đại nhiều hơn tôi mong đợi?

Câu hỏi của tôi

Tại sao mạch khuếch đại của tôi khuếch đại nhiều hơn tôi mong đợi, và tôi có thể làm gì để khắc phục nó?

Những gì tôi muốn thực hiện

Tôi muốn khuếch đại một đầu vào, nhiều nhất là 1,5 [V], tối đa là 2 [V].

Những gì tôi đã cố gắng

Tôi có các mạch dưới đây được thiết lập. Khi tôi đo điện áp OUTso với GND, tôi nhận được các giá trị cao hơn 7 lần so với giá trị IN.

Tôi đã sử dụng công thức sau đây:

V_{o} = V_{i} * (1 + \frac{R_{2}}{R_{1}})

$V_o = V_i * (1 + \frac{R_2}{R_1})$

Cắm cho và cho ước tính: $2$ $V_o$ $1.5$ $V_i$

R_{1} = 3 R_{2}

$R_1 = 3R_2$

Tôi đã thử sử dụng 300 [Ω] và 100 [] cho và , điều này mang lại mức tăng khác nhau, nhưng cũng không mong muốn. Tôi nhớ rằng nó thấp hơn một chút. $R_1$ $R_2$

Những gì tôi đã nhận

Đo điện áp tại INvà OUTchống lại GNDsử dụng đồng hồ vạn năng mang lại cho tôi khoảng 0,5 [V] cho INvà 3,5 [V] cho OUT.

sơ đồ

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

operational-amplifier amplifier

— Adam Jensen
nguồn

Bạn có chắc chắn đó là cách bạn xây dựng nó? Điều đó không nên hoạt động đúng. Không có phản hồi tiêu cực và đầu vào tích cực của bạn được kết nối với mặt đất thông qua R1. Điện áp cung cấp cho LM58 là gì?

— JRE

@JRE xin lỗi, các cực đã được lật trên op amp. Điện áp cung cấp là 5 [V], như bên trái.

— Adam Jensen

Vì bạn đang sử dụng phản hồi tích cực, đầu ra có khả năng bão hòa điện áp phân cực. Tại sao không sử dụng phản hồi tiêu cực? Ngoài ra, thông tin phản hồi nên được kết nối với phía bên kia của R1 không với GND.

— Durmus

Vòng lặp mở của bộ khuếch đại đó, mức tăng của nó sẽ giống như 100000 hơn 7, ít nhất là cho đến khi nó bão hòa. Thực hiện theo sơ đồ cho một bộ khuếch đại không đảo ngược thời gian tới.

— Brian Drumond

Phần dưới cùng của R2 phải nằm trên đỉnh của điện trở R1 ... Vì đó là đầu ra sẽ chỉ đi vào đường ray vì mọi thứ đều cao hơn mặt đất (với V + được gắn với điện trở R1)

— jbord39

Câu trả lời:

$1 + R_2/R_1$

sơ đồ

$R_2$

Xin vui lòng xem câu trả lời của Scott Seidman để biết giải thích về những gì mạch không chính xác đang làm.

— JRE
nguồn

@abligh Vui lòng xem kỹ và tìm sự khác biệt (quan trọng) ...

— Batuu

Đối với những người như tôi nghĩ "huh, điều đó cũng tương tự!", R2 trên sơ đồ ban đầu được kết nối với mặt đất, trái ngược với kết nối với đầu vào tiêu cực của OpAmp.

— abligh

Mạch của bạn sai Cố gắng kết nối thiết bị đầu cuối thấp hơn của R2 với thiết bị đầu cuối trên của R1 (đầu vào âm của opamp). Điều này sẽ cung cấp cho bạn một bộ khuếch đại không đảo với Vo = Vi * (1 + R2 / R1)

Đối với mô phỏng thích hợp thêm một biểu tượng mặt đất.

— Bátuu
nguồn

$10^5$

— Scott Seidman
nguồn

Có lẽ thật tốt khi biết với OP rằng mạch [gốc] của anh ta hoạt động giống như một bộ so sánh không phải là bộ khuếch đại [tuyến tính] ...

@Nasha Tôi thích tránh các câu trả lời có thể khuyến khích mọi người sử dụng op amps làm so sánh.

— Scott Seidman

Hmmm ... tôi xin khác. Nó không phải là một cái cớ để không dạy cũng không học theo bất kỳ cách nào. Rốt cuộc, ai là người quyết định sử dụng opamp làm công cụ so sánh (nếu có). Và bạn cũng có thể giải thích lý do tại sao bạn không khuyến nghị điều này.

@Nasha - Tôi đã làm như vậy nhiều lần. Nếu bạn nhìn xung quanh ngăn xếp này, bạn sẽ thấy một vệt người gặp vấn đề với mạch vì họ mong đợi một op amp hoạt động giống như một bộ so sánh khi sử dụng vòng mở và hầu như không có vấn đề gì từ những người bắt đầu với một bộ so sánh thực được tối ưu hóa để hoạt động như một bộ so sánh.

— Scott Seidman

Chà, cung cấp câu trả lời cho những câu hỏi như vậy trên một trang web với hàng ngàn lượt truy cập mỗi ngày khiến nó bị ràng buộc xảy ra, tôi cho rằng ...