Расчет коэффициента усиления операционного усилителя с резисторным делителем

Подумайте об этом делителе напряжения с точки зрения его эквивалентной схемы Thevenin.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Внутри коробки находится эквивалентная схема Thevenin вашего делителя напряжения. Где

Таким образом, для внешнего мира этот делитель напряжения выглядит как источник напряжения с последовательным сопротивлением, все, что вам нужно найти, — это значение источника и значение этого сопротивления. Отсюда должно быть легко понять, почему у вас есть эти два резистора параллельно в вашем уравнении усиления.

Узел А в силу отрицательной обратной связи находится при напряжении Vin, а не, как вы думаете, напряжении, определяемом делением напряжения слева. Таким образом, ток через R1 равен Vin/R1, а ток через R2 равен (5V-Vin)/R2. Теперь вы можете использовать закон Кирхгофа для тока, чтобы вычислить ток через Rf, и как только вы узнаете, что вы можете вычислить Vout.

Научный самовар - я думаю, что вы не правы, предполагая смещение постоянного тока в 2,5 вольта. Используя суперпозицию, Vin=0, напряжение V1=5V будет усилено коэффициентом A=-4,53. Следовательно, выход постоянного тока будет (теоретически) больше 20 вольт. Резистор R1 стоит на диф. вход и не влияет на усиление по постоянному току.

Интуитивно понятный способ понять, почему резисторы R1 и R2 соединены параллельно, — это изменить напряжение в узле A.

Допустим, напряжение увеличилось на 1В. Теперь ток через R1 увеличится на 1 мА. Этот ток течет от узла A к узлу C. Ток через R2 уменьшится на 1 мА, что равно положительному току, который течет от A к B.

Таким образом, общий ток составляет 2 мА. Какой бы источник ни вызвал это увеличение на 1 В, будет наблюдаться изменение тока на 2 мА. Что равно 500 Ом или R1 и R2 параллельно.