Igual voltaje, pero no cortocircuito?

Question

Este es un elemento fundamental de circuito de que se trate. Supongamos que dos nodos de un circuito se mantienen siempre a la misma tensión por algún mecanismo desconocido. Si ahora me conecte estos dos nodos con un alambre, habría que introducir cambios en el funcionamiento del circuito?

Por ejemplo, en un ideal op-amp, la entrada de dos terminales de voltaje igual. Sin embargo, he oído a algunos decir que es incorrecto pensar que estos dos terminales están en cortocircuito. ¿Por qué es eso? Si estos dos terminales son siempre a la misma tensión (como estamos suponiendo un dispositivo ideal), el cortocircuito de ellos no haría una diferencia, ¿verdad?

Answer 1

Para la pregunta en el primer párrafo

Una aclaración a mi comentario anterior. Usted tiene que tener cuidado de cómo explicar las cosas. Si usted asume que "dos nodos son siempre mantenerse a la misma tensión por una fuerza desconocida", entonces el problema es, simplemente, ya no tendrá un efecto dado que, como se dijo, los dos nodos se mantienen siempre en el mismo voltaje no importa lo que - deben ser independientes uno de otro para que este sea el caso.

Sin embargo, sólo porque dos nodos son el mismo voltaje, no significa que un cable no tendrá ningún efecto. En un circuito en el que dos nodos son dependientes el uno del otro, a continuación, sólo el cortocircuito puede o no puede tener ningún efecto. Por qué? debido a que el alambre puede cambiar la función de transferencia del circuito y por lo tanto la relación entre los dos dependientes de los nodos. Este es ciertamente el caso en el op-amp circuitos donde tienes comentarios.

En cuanto al segundo párrafo

Op-amp terminales no estén en cortocircuito interno (puede cortos ellos externamente, pero no es particularmente útil para hacerlo). El voltaje no es siempre el mismo en cada terminal - por ejemplo, usted puede conectarse a un suministro de riel y la otra a la otra suministro de riel. Sin embargo, el efecto de la no-igual es que el op-amp pinzas de salida a una u otra de las guías de suministro. Esto es debido a que op-amps normalmente tienen muy altas ganancias - una pequeña diferencia en el voltaje de entrada produce una gran diferencia en el voltaje de salida.

Creo que se están confundiendo los conceptos. Hay un acercamiento con los op-amps de retroalimentación negativa en el que la salida se alimenta de nuevo en el negativo de la terminal de entrada. Cualquier cambio hecho a la terminal de entrada dará como resultado el valor de salida tratando de cambiar, sino porque tienes comentarios, el de salida, a continuación, afecta la entrada que normalmente es diseñado a fin de que la entrada de la diferencia de nuevo a cero, punto en el que la salida se estabiliza en su nuevo valor.

Answer 2

La estable no-solución saturada de un op-amp circuito satisface la igualdad de voltaje a través de las entradas, sino que también satisface los otros requisitos, tales como cerca de cero de corriente en las entradas.

Si agrega un alambre, reemplazar la restricción con una mucho más débil-que las corrientes en las dos entradas son iguales y opuestas. Esto aumenta en gran medida el conjunto de posibles soluciones.

En particular, su suposición de que la corriente a través del alambre es igual a cero, es imperfecta. Por la Ley de Ohm,

$$V = IR$$

Desea dividir ambos lados por \$R\$, dejando $$I = V \frac{1}{R} = 0 \frac{1}{R} = 0$$

Sin embargo, esta ecuación NO es válida. Derivados \$I = \frac{V}{R}\$ a partir de \$V = IR\$ es permitido solamente cuando \$R \neq 0\$. Para un alambre, su derivación es causa de división por cero.

En última instancia, la Ley de Ohm es satisfecha por cualquier valor arbitrario de \$I\$.

Answer 3

Los nodos que se están a la misma tensión no significa que no se puede estar en corto sin malos efectos. Considere la posibilidad de este circuito:

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

Ahora, suponiendo que el amplificador operacional es ideal, el voltaje en los nodos a y B debe ser el mismo (igual a 1V).

La corriente no es aunque. El flujo de corriente a través de R2 es mucho menor que el flujo de corriente a través de R1.

Si usted llevó a cabo el opamp y acaba de conectar nodos a y B juntos, el voltaje sería menor (alrededor de 9.9 mV).

Si usted dejó el opamp y cortocircuito entre a y B juntos, el cortocircuito de las dos entradas de un amplificador operacional haría salida de 0V y ya que tiene una baja impedancia de salida, la tensión tanto a como B se convierte en cero.

Answer 4

En un op-amp circuito, una red de intercambio de información mantiene las dos entradas en (casi) el mismo voltaje. Generalmente la red de intercambio de información en torno a un op-amp asume dos independientes KCL ecuaciones, donde la entrada de corriente consumida por el op-amp es insignificante (en el orden de 1nA). Pero cada nodo tiene su propio independiente de KCL en este diseño.

En primer lugar, muy poco corriente de flujo (debido a que la red de realimentación hace que las dos entradas a la casi coincidencia). Pero a pesar de que muy poca corriente de flujo en primer lugar, el cortocircuito de las entradas podrían interferir con el correcto funcionamiento de la red de realimentación, y el circuito se volvería inestable. No habría manera para el op-amp para determinar correctamente el derecho de la tensión de salida para seguir haciendo de las dos entradas que coincidan. De modo que el resultado es probable que saturan en el positivo o negativo de suministro de riel.

Sobre el ideal de op amp modelo: Como el open-ganancia de bucle de enfoques infinito, la diferencia entre las dos entradas se aproxima a cero. Pero aún así debe de existir alguna diferencia entre las entradas, de lo contrario, ¿cómo puede el op amp determinar su voltaje de salida? La idea de un ideal op-amp es sólo una heurística para hacer el análisis del circuito un poco más fácil, por mirar los comentarios de las redes y no tener que preocuparse de los circuitos internos del op-amp. Pero es sólo una heurística para el análisis, no es algo que nunca podría existir.

Answer 5

Con respecto a cortocircuito entre los dos el mismo voltaje de los nodos: Suponga que usted puede manejar dos nodos en el mismo voltaje, aún si usted cortocircuito ellos hay muchos efecto que tienen que hacer frente:

• Su función de transferencia puede cambiar.
• Su impedancias equivalentes de los dos nodos cambian.
• los circuitos de retroalimentación se efectúa
• la corriente encuentra una nueva ruta de acceso de flujo, así voltaje de funcionamiento puede cambiar.

Ahora, con respecto a su Op-amp , si usted cortocircuito entre a Y B , hay algunas consecuencias también.Como:

• Idealmente Op-amp de corriente de entrada cero, por lo que no habrá flujo de corriente a través de la resistencia R2 . Pero ahora ha encontrado un nuevo camino y corriente fluya.
• real Op-amp no tienen el mismo voltaje en el nodo a Y B ,siempre hay una pequeña diferencia (tal vez en el rango de los milivoltios ), pero cuando lo corto de ellos, puede dar el mismo voltaje en los nodos. Modo de salida del op-amp puede oscilar.