Elektronika pekne od začiatku Ako funguje invertujúci operačný zosilňovač│Paul's Electronics

Поделиться
HTML-код
  • Опубликовано: 27 окт 2024

Комментарии • 34

  • @MilanGasparovic-xh2jk
    @MilanGasparovic-xh2jk 3 месяца назад +4

    Paľko zdravím Ťa. Aj na chalupe je už horúce peklo. Vidím, už aj u teba v dielni. Pozdravujem aj všetkých členov. Chlapci musíme vydržať.

  • @MilanGasparovic-xh2jk
    @MilanGasparovic-xh2jk 3 месяца назад +4

    Paľko super prezentácia, podaná profesorsky.

    • @zts9383
      @zts9383 3 месяца назад

      Ovšem nepochopitelná. Pokud to nevíš předem, tak z tohodle se nic nedozvíš.

  • @NikiBretschneider
    @NikiBretschneider 3 месяца назад +3

    Toto zapojení dokáže předvést nepěkné věci. Už jsem sem dala nějaké odvození ze kterého to plyne, avšak nemyslím si, že to bude někdo číst, je to spíše ukázka toho, jak by ten výklad vypadal kdyby se nepoužívaly „pravdy od stolu“, předpokládám, že to větsinu lidí vyděsilo. Nicméně. Z toho, že je na vstupu OZ virtuální nula plyne, že vstupní odpor toho zesilovače je daný vstupním rezistorem. Další nepěkná věc je ta, že vnitřní odpor zdroje signálu se přičítá k tomu vstupnímu rezistoru, neb je s ním v serii. Tohle není velký problém pokud je vstupní rezistor obrovský vzhledem k vnitřnímu odporu zdroje signálu, jenže jakmile toto platit přestane, začne vnitřní odpor zdroje signálu tahat ziskem tohoto zapojení, což spousta lidí nečeká. Připojit na vstup tohoto běžec potenciometru zapojeného jako dělič opravdu vede k nehezkému překvapení, protože jamile se tím potenciometrem přidává na vstupu, roste vnitřní odpor zdroje signálu, čili (jakoby) roste odpor vstupního rezistoru, čímž klesá zisk, takže snadno dospějete do situace, že ať s tím kroutíte jak chcete, leze z toho pořád málem to stejné, nebo se to obecně „chová divně“ a vy nevíte proč. Řešení to má jednoduché, předřadit tomu buffer, čili zesilovač s napěťovým ziskem 1.

    • @pauls.electronics
      @pauls.electronics  3 месяца назад +1

      Pozdravujem ta Niki, dakujem za prinosny koment.

  • @palovasicek1766
    @palovasicek1766 3 месяца назад

    Dakujem za info pán profesor.💯👍

  • @tajtrlik1111
    @tajtrlik1111 3 месяца назад +2

    Pekne vysvetlený princíp fungovania OZ, aj keď ja tieto základy ovládam, aj tak som sa veľmi rád pozrel na toto videjko a rád sa pozriem aj na ďalšie výučbové videá, keď ich natočíš.

  • @annavalentova2117
    @annavalentova2117 3 месяца назад +1

    ❤ AHOJ 👍 👋

  • @MiroP-he4eg
    @MiroP-he4eg 3 месяца назад +2

    Pekne vysvetlené.👍

  • @IljaMichalic
    @IljaMichalic 3 месяца назад +1

    Zdravím, pekne vysvetlené, len ma zaujíma akým mechanizmom sa operačný zosilovač snaží mať na oboch vstupoch rovnaké napätie. Príde mi to trošku ako umelá inteligencia 🙂 Ja som vždy operák bral ako normálny zosilovač, daný do jedného púzdra, ktorý signál na vstupe pomocou napájacieho napätia zosilí o nejakú hodnotu a (zosilnený) výsledok pošle na výstup. Nikdy som nepočul, že by sa nejako snažil vyrovnávať vstupy. Vedeli by ste ešte aj toto vysvetliť? Lebo mám pocit že doteraz som funkcionalite operáku rozumel a po tomto videu mu nerozumiem 🙂
    Inak, pozerám, že Jozef Pátrovič je večne živý a že sa ho nikdy nezbavíme - akonáhle som na konci videa videl meno Jozef Pátrovič, okamžite som pochopil, prečo ste odmietli točiť v dielni, lebo tam bol zlý vzduch a pri takomto zlom vzduchu by ste nedokázali podať zodpovedajúci výkon 😀 To len tak na zasmiatie... 🙂
    Apropos, nemali ste v dielni klímu? Zle si spomínam? Alebo to bol Tesla rádio?

    • @pauls.electronics
      @pauls.electronics  3 месяца назад +1

      Presne tak, vzuch v dielni nebol vyhovujuci, podmienky pre vyklad musia byt minimalne vyhovujuce. Babizne mi ukradli klimu ale ani s klimou to nie je cuker. Je to pocut v mikrofone na nahravke a pre mna to ma rusivy efekt. Ilja, dik za koment, maj krasny den.

    • @IljaMichalic
      @IljaMichalic 3 месяца назад

      @@pauls.electronics tomu rozumiem, tiež mám v byte skoro 30 a je to na skapatie! Chápem, že podávať (aj intelektuálne) výkony v takomto prostredí je šílené.
      Súhlasím, odkedy som si pripojil na počítač 43" TV a na TV repráky Magnat monitor reference, tak mi tieto zvuky vo videách tiež dosť vadia 🙂Takže rozhodnutiu rozumiem a kvitujem ho 🙂
      Ďakujem pekne a podobne, pekný deň aj Tebe!

    • @petermicech9074
      @petermicech9074 3 месяца назад

      ​​@@pauls.electronics zvuk sa dá vyčistiť do uplnej dokonalosti cez AI. sú na to pluginy do audio softu, ak to teda nahravaš offline. skúsim dať link

    • @petermicech9074
      @petermicech9074 3 месяца назад

      v tomto softe sú AI filtre na zvuk ruclips.net/video/nosYktEvMrI/видео.htmlsi=jQCvM7WuLrbIbef1

  • @R.l.P.
    @R.l.P. 3 месяца назад +3

    Skvělá prezentace, ta "palica" je geniální a musí to natlouct do hlavy každému. 👍

    • @zts9383
      @zts9383 3 месяца назад

      Tak to asi těžko. To je právě moment, kdy se ve výkladu absolutně ztratím.

    • @IljaMichalic
      @IljaMichalic 3 месяца назад

      @@zts9383 je fakt, že to nebola ideálna "učebná pomôcka". ani mne to nijako neprispelo k pochopeniu toho, čo sa snažil vysvetliť. Ja ten princíp samozrejme chápem, ale keby som ho nepoznal, tak tá palica by mi naozaj absolútne nepomohla, skôr naopak, mýlila by ma. Ale celkové vysvetlenie dobré, mimo tej palice 🙂

    • @NikiBretschneider
      @NikiBretschneider 3 месяца назад +1

      @@IljaMichalic Toto nemíním rozporovat, taky jsem s tím měla problém. Je to neobvyklý předmět, který na sebe strhne pozornost od výkladu ve stylu „proč je tam zrovna tohle?“ A než se doberu odpovědi „protože byla potřeba nějaká tyčka a tohle zrovna bylo při ruce“, je půl výkladu v lamprdónu.

    • @IljaMichalic
      @IljaMichalic 3 месяца назад +1

      @@NikiBretschneider toto je jedna stránka veci, druhá je, že ten príklad ani nie je naozajstná paralela/prímer a naozaj to len mýli človeka - a keď ten princíp nepozná, takto ho určite nepochopí. Toto mi vadí viac, ako že ma to rozptýli pri výklade, lebo je to youtube video, ktoré sa dá pozrieť znovu alebo pretočiť - ale keby som bol na nejakej prednáške, tak by aj tento argument bol veľmi dôležitý 🙂

  • @marekkurinec7402
    @marekkurinec7402 2 месяца назад

    Paráda....ďakujem:)

  • @zts9383
    @zts9383 3 месяца назад +2

    Hrozný výklad. Vůvec jsem nepochopil funkci a jak se to dá použít. Je to asi už pro ty co to znají a tudíž to chápou.

    • @pauls.electronics
      @pauls.electronics  3 месяца назад

      Som poctený, že sa zts výklad páčil a hlavne že to pochopil, keep on homie

    • @NikiBretschneider
      @NikiBretschneider 3 месяца назад +4

      Já to zkusím z jiné strany, začnu tím, co ten OZ vlastně dělá. Má dva vstupy - pozitivní (neinvertující) a negativní (invertující) a jeden výstup. Napětí na výstupu (Uo) je funkcí obou vstupních napětí (Up na pozitivním a Un na negativním vstupu) a to sice Uo=β(Up-Un) kde β→∞ v případě ideálního operačního zesilovače, v případě reálného je β (open loop gain) nějaké hodně velké číslo. Uo se pochopitelně pohybuje v mezích napájecího napětí (u rail to rail OZ) případně v rozsahu o něco menším, v tomto konkrétním případě tedy bude někde v rozsahu mezi -10V..+10V. Současně s tím je proud tekoucí do vstupu operačního zesilovače nulový (v ideálním případě), případně zanedbatelný v reálném případě (zvláště pak u JFET OZ).
      Dále. Rezistor mezi výstupem OZ a negativním vstupem prohlásím za R1 (na obrázku vpravo), rezistor mezi vstupním napětím (Ui) a negativním vstupem prohlásím za R2. Proud tekoucí rezistorem R1 označím I1, proud tekoucí rezistorem R2 označím za I2 (tady je to bolavé, protože do komentáře nemohu kreslit a bohužel na té tabuli to nebylo popsané).
      Započněmeš. Součet proudů vtékajících do uzlu je roven součtu proudů z uzlu vytékajících. V našem případě se potkává R1 s R2 a výstup tohoto vede do negativního vstupu OZ. Z definice OZ víme, že do jeho vstupu proud neteče (budu předpokládat ideální OZ), pak tedy součet proudů tekoucích přes R1 a R2 musí být nulový, tedy I1+I2=0, neboli I1=-I2.
      Napětí na rezistoru R1 bude Uo-Un, tudíž proud rezistorem R1 bude I1=(Uo-Un)/R1 (ohmův zákon). Obdobně mohu postupovat v případě R2 na kterém je napětí Ui-Un, proud I2=(Ui-Un)/R2. Z předchozího odstavce víme, že I1=-I2, takže (Uo-Un)/R1=(Un-Ui)/R2.
      Z definice OZ víme, že Uo=β(Up-Un), protože kladný vstup OZ je uzeměn, Up=0, tudíž Uo=-βUn, tudíž Un=-Uo/β. Dosadíme do rovnice z předchozího odstavce a dostáváme (Uo+(Uo/β))/R1=((-Uo/β)-Ui)/R2. R1,R2 jsou nenulové, tudíž mohu celou rovnici násobit součinem R1·R2 za vzniku R2·Uo(1+(1/β))=-R1((Uo/β)+Ui).
      Z definice OZ víme, že pro ideální OZ je β→∞, tudíž 1/β→0, pro reálný OZ bude β nějaké veliké číslo, čili 1/β musí být velice malé číslo, čili mohu 1/β prohlásit rovno nule. Z rovnice z předchozího odstavce mi potom zbude R2·Uo=-R1·Ui, čili Uo/Ui=-R1/R2, tedy napěťový zisk toho obvodu je roven zápornému poměru odporů rezistorů. Na tomto místě začíná výklad ve videu, ve kterém se toto bere jako fakt, neřeší se jak se k tomu došlo, což mi připadá poněkud matoucí, nicméně pokud se člověk chce vyhnout matematice (a to je tady účelem) zbývá jediná možnost, sice tu věc prohlásit namísto toho, aby se regulerně odvodila.
      Pokud prohlásím R1=R2≠0, pak dostávám za všech okolností zisk -1, tedy +1V na vstupu znamená -1V na výstupu atd., nicméně něco se asi bude se změnou R1,R2 měnit, v tomto případě to bude vstupní proud I2, tedy bude se měnit vstupní odpor toho zapojení. Pokud se tedy chceme podívat na vstupní proud I2, potřebujeme znát napětí Un, neboť známé Ui, známe R2, avšak neznáme napětí na R2, to je rozdílem Ui-Un.
      Z předchozích odstavců si vypůjčíme rovnici (Uo-Un)/R1=(Un-Ui)/R2. Z předchozího odvození víme, že Uo/Ui=-R1/R2, tedy Uo=-(R1/R2)·Ui. Toto dosadíme do vypůjčené rovnice za vzniku (((-R1/R2)·Ui)-Un)/R1=(Un-Ui)/R2. Toto násobíme součinem R1·R2 a dostáváme -R1Ui-R2Un=R1Un-R1Ui, k oběma stranám přičteme R1Ui a dostáváme -R2Un=R1Un. Víme, že R1 i R2 je nenulové, tudíž jediným řešením rovnice je Un=0, neb nula násobená čímkoliv je stále nulou.
      Nyni víme, že Un=0, čili napětí na R2 bude odpovídat napětí Ui, tedy proud I2=Ui/R2, čili vstupní odpor toho zapojení bude roven odporu R2.
      Čímž se dostávám k další vlastnosti toho zapojení, sice, že do negativního vstupu OZ nejen že nejde proud, to plyne z definice OZ, ale současně je na něm i nulové napětí. To není žádná magická vlastnost OZ coby prvku, to je důsledek funkce záporné zpětné vazby, čili rezistoru R1, v kombinaci s funkcionalitou operačního zesilovače. Tato vlastnost byla ve videu též zmíněna, nicméně bez hlubšího vysvětlení.
      Ony jsou dvě možnosti jak toto dělat. Buď tak, jak jsem to tady udělala já, tj. s nějakou elementární matematikou, nebo tak jak je to udělané ve videu, tj. bez matematiky, avšak se „zjevenými pravdami“. Středoškolská vyuka jde tou cestou, která je ve videu, čili metodou „zjevené pravdy“, což zpětně působí, že průmyslováci nahání historické sešity s poznámkami prakticky do konce života, neb ono množství zjevených pravd si člověk jednoduše nedokáže pamatovat.
      Užití té věci v praxi je zřejmé - konstrukce invertujícího zesilovače užitím operačního zesilovače, je to prostě jeden ze stavebních bloků, které dohromady tvoří nějaký přístroj. Při syntéze jakéhokoliv přístroje se rozděluje zamýšlená funkcionalita do jednotlivých bloků, které se rekurzivně dále dělí na podbloky až se ve struktuře dostaneme dostatečně hluboko na to, aby se daný funkční blok dal implementovat. Tady by dalším krokem byl buď výběr vhodného OZ v podobě nějakého IC, nebo by došlo na konstrukci OZ z diskretních součástek, čili by se to rozpadlo na diferenciální vstup, VAS a emitorové sledovače, vstup by se zase rozpadl na emitorové či katodové sledovače a proudové zrcadlo atd.

    • @zts9383
      @zts9383 3 месяца назад

      @@pauls.electronics Vůbec nevím co jste chtěl tím komentářem naznačit.

    • @zts9383
      @zts9383 3 месяца назад

      @@NikiBretschneider Díky za snahu, ale v mém případě nejde funkce vystvětlit tak, že vypíšu ohromné množství informací, které jsou i matematicky zastřené pro nematematický mozek a podpořené nějakým neznámým písmenem β→∞ apod. To může pochopit jen akademický mozek co se v tom pohybuje stále, ale ne já jako občasný kutil. Já to potřebuji vysvětlit extrémně jednoduše a na příkladu zapojení jak to reaguje, když je něco na vstupu a co to dělá na výstupu. Výraz invertující zesilovač nemůžete ve výkladu použít, protože se to nedá představit co to je, když se bavíme teprve o součástce a nemáme představu o specialitách zesilovačů. Napětí výstupní je funkcí vstupních nemůžete použít protože to je akademický výraz a nejde si pod tím nic představit. Open loop gain a rail to rail nemůžete ve výkladu použít, protože je to cizí výraz pro akademiky cizojazyčné a zmatete výklad protože nevím co to je a jestli to má k něčemu vztah co potřebuju vědět pro pochopení obvodu. Nejdřív říkáte něco že proud téct nemůže a pak počítáte nějaké proudy, které jste říkala, že netečou, tak to jsem jelen. Při vysvětlování nemůžete použít příklady emitorový či katodový sledovač, diferenciální vstup, proudové zrcadlo, VAS. Jsou to neznámé pojmy pro začátečníky a vyžadují už velké vědomosti a zkušenosti z příkladů zapojení.
      Takhle se prostě výklad dělá jen pro extrémně talentované jedince a není to určeno pro obyčejné lidi se zájmem o obor. Výkladu chybí základní věc cizím slovem empatie (vcítění se do člověka, který to má chápat). Vy to děláte stále s tím akademickým výkladem a tím více lidí zmatete, než abyste věci objasnila, když už ty vědomosti máte. Oceňuji snahu, ale ta forma je neadekvátní úrovni široké veřejnosti.

    • @karelstrobach
      @karelstrobach 3 месяца назад

      @@zts9383 Prostě to berte tak, že není každému dáno a nesnažte se to pochopit 🙂. Stejně to nebudete potřebovat, řekl bych...

  • @matusjanis8368
    @matusjanis8368 3 месяца назад

    Pekná práca ďakujem😊

  • @Janosik_Turbo
    @Janosik_Turbo 2 месяца назад

    Máte mail, aj sms. 👍

  • @frantisekcelko344
    @frantisekcelko344 3 месяца назад +1

    Jo je to vlastně pryncip dvojzvratné páky z fyziky ale v elektřině. Jinak Paľko dobrá práce. A vůbec co dělá Ferko můj oblíbenec?

    • @pauls.electronics
      @pauls.electronics  3 месяца назад +2

      Ahoj Ferko, ferko kocúr polihuje kade tade po dome, má zaracha, keď vonku pečie ako v peci. Ako sa máš?

  • @radoslavmichalkopera
    @radoslavmichalkopera 3 месяца назад

    Pekné vysvetlenie vunkčnosti OZ. Bravóóó Palino.

  • @amonsoft
    @amonsoft 3 месяца назад

    😀😃😄😁😆😅🤣