En un op-amp, ¿por qué Vn se acerca a Vp hasta que la diferencia es delta V / A? ¿Por qué Vn no es igual a Vp?

Question

En un op-amp (no inversor),

cuando \$V_s\$ aumenta en \$\Delta V\$ , \$V_n\$ se acerca a \$V_p\$ hasta que la diferencia sea \$\Delta V/ A\$ (donde A es el infinito) .

¿Por qué existe la \$\Delta V/ A\$ diferencia y de dónde viene esta diferencia? ¿Por qué no \$V_n\$ simplemente igual \$V_p\$ (para que la diferencia sea 0)?

Answer 1

Porque el amplificador óptico tiene una ganancia finita. Tenga en cuenta que en su ecuación cuando A es infinito, Vp y Vn son igual.

Como el amplificador tiene una ganancia finita, necesita una pequeña diferencia entre Vp y Vn para producir un resultado distinto de cero. Por ejemplo, digamos que la ganancia del opamp es de 100.000 y está produciendo 7 V de salida. Eso significa que debe ver una diferencia de (7 V)/100.000 = 70 µV para producir esos 7 V de salida.

Normalmente podemos considerar que las dos entradas tienen la misma tensión e ignorar una pequeña diferencia como 70 µV. De todas formas, la tensión de offset de la entrada la anula. No tiene mucho sentido considerar 70 µV de diferencia cuando la tensión de offset de entrada es de 2 mV. Eso significa que la diferencia de voltaje real entre Vp y Vn puede ser de hasta 2 mV de lo que debería ser idealmente. Básicamente, la tensión de offset de entrada es el error dentro del amplificador óptico al interpretar la diferencia entre sus entradas. En este ejemplo, el desplazamiento adicional de 70 µV para que el amplificador óptico produzca su salida real es sólo el 3,5% de la ambigüedad en la diferencia entre las entradas de todos modos.

Answer 2

Es más o menos por definición. La salida es la tensión diferencial de entrada multiplicada por la ganancia (A). Por lo tanto, la tensión de entrada diferencial es la tensión de salida dividida por la ganancia.

La retroalimentación conduce la entrada negativa a muy cerca de la entrada positiva debido a la gran ganancia, de nuevo por lo que Vin = Vout/A. Si A es infinito, como en un op-amp ideal, entonces no hay diferencia entre las dos entradas. (O se podría decir que el voltaje de entrada es infinitamente pequeño).

En un amplificador no ideal, la retroalimentación conduce la tensión de entrada a un valor lo suficientemente grande como para satisfacer Vout = A*Vin.