Niet-ideale Opamp

Je node vergelijkingen kloppen volgens mij.

En als je laatste kolom excel je knoopspanningen zijn (V1 = 1V, Vo = 9V), dat klopt ook wel.

Ik weet natuurlijk niet hoe nauwkeurig je het verschil tussen ideaal, niet-ideeal model en werkelijkheid wil bepalen, maar echte weerstanden hebben 1% tolerantie (of meer). Dus alle uitkomsten ook.

Zo te zien kloppen je nodevergelijkingen. Ik krijg:

V0 = 1756097561/195130783 = ca. 8,999592653

V1 = 8000000803/8000362103 = ca. 0,9999548395

→Excel blijkt dus onnauwkeurig in de laatste decimalen.

(Met een iets minder ideale opamp zou de vraag wel wat duidelijker antwoorden hebben. )

e: Als ik in Excel die grote breuken uitreken, klopt het antwoord wél in de laatste decimalen. Er gaat dus al eerder iets mis.
Gebruik je voor het oplossen van het stelsel de een of andere solver in Excel? Dan zit daar de kneep. Misschien kun je die iets verder laten benaderen.

Hi,

Ik reken het bijna nooit precies uit, dit omdat zelfs voor zeer goed gespecificeerde opamps en zo een 50% er naast kunnen zitten wat openloop gain betreft.
Wat Offset voor spanning en bias stroom betreft, daar zijn de variaties bij de zelfde fabrikant en type met selectie zelfs nog groter.

Ik heb LT1012 opamps van een goed selectie die zeg 25µV offset mogen zijn, maar een aantal zijn minder dan 5µV, behalve als je op het huisje een beetje kracht zet, dan veranderd je offset.
Dat is een beetje het zelfde als je krachten op je printmateriaal hebt door uitzetting t.g.v. warmte.

Natuurlijk is het belangrijk dat je een "Error Budget" maakt voor bij productie, of als je zelf iets precies wilt maken,
maar het op acht cijfers achter de komma het gaan uitrekenen lijkt mij niet nuttig.
Dan moet je de opamp en de omringende componenten in een precisie oven gaan hangen, om dit enigszins zinnig te laten zijn.

Bij mijn 41CV HP rekenmachine had ik een boekje van HP gekocht met software er in voor het berekenen van gain en andere zaken van een enkele transistor trap.
Echt alles werd meegenomen met die berekeningen, zo complex, maar dan heb je als nog de variaties van b.v. een 2N2222a of een 2N3904 transistor die met hun productie spreiding die vrij nauwkeurige berekening weer het raam uit werkt.

Begrijp me niet verkeerd, het goed leren uitrekenen is waardevol, maar dat is de praktijk ook!

Groet,
Bram

Dank allen voor de uitgebreide reacties, wat een goed forum is dit! Ik heb het begrepen en mag nu door naar ideale Opamps (en kom nog eens terug als ik weer vastloop)

Frederick E. Terman: Ik dacht al dat Excel niet nauwkeurig was ivm. zeer grote en kleine getallen, maar ik had niks anders om snel een matrix op te lossen. Minverse (inverse matrix) en Mmult (matrix multiply) zijn gewoon standaard functies.

blackdog: Jouw praktijkervaring is heel relevant, maar ver boven mijn niveau. Ik probeer eerst wat theorie op te bouwen zodat ik echt begrijp hoe dingen werken. Daarom eerst wat circuits theorie en dan de praktijk.

Mijn programma komt op V0 = 1756097561 / 195130783 en V1 = 8000000803 / 8000362103, ofwel 8.999592872 en 0.9999548395. Scheelt weer net wat met FET.

[Bericht gewijzigd door aobp11 op woensdag 19 juni 2024 22:09:33 (16%)

Mijn programma [...]

Dat zijn inderdaad de breuken, zover mogelijk vereenvoudigd, zoals ik ze ook heb.
Maar bij de decimale benadering gaat er bij een van ons iets fout.
Een gewone losse rekenmachine, of een rekenmachine-app op de pc (zelfs de meegeleverde 'Rekenmachine'), geven de eerder gevonden cijfers.
Wat gebruik jij voor programma?

Ik gebruik een stokoud programma Derive 5. Tegen mijn gewoonte in en een beetje ingegeven door de formules van TS had ik direct waarden gegeven aan A en aan alle weerstanden. Als ik de vergelijkingen eerst symbolisch op laat lossen en dan pas de getallen invoer dan komt het programma op hetzelfde uit als bij jou.

'Derive' rulez! Ik heb 6 nog.
Jammer genoeg kan ik de bijgeleverde Help niet meer lezen. Er zijn trucjes om oude helpbestanden te gebruiken, maar bij Derive lukte me dat nog niet.
Maar voor het gewone hak- en breekwerk vind ik het nog steeds bijna ideaal.

Op woensdag 19 juni 2024 16:47:31 schreef Gerard-1:
Dank allen voor de uitgebreide reacties, wat een goed forum is dit! Ik heb het begrepen en mag nu door naar ideale Opamps (en kom nog eens terug als ik weer vastloop)

Ik denk niet dat die al bestaat. Wat men vaak doet, en meer dan voldoende is voor 99,99% van de gevallen, is de niet ideale opamp beschouwen als een ideale. Het verschil is dat je met niet zoveel cijfers achter de komma mag rekening houden, wat eerder een voordeel is

en mag nu door naar ideale Opamps

Ik denk dat wordt bedoeld dat, nu @TS eenmaal heeft aangetoond en begrepen dat de 'echte' opamp zich praktisch gedraagt als een ideale, en hoe dat komt, hij nu in de verdere cursus mag rekenen met de vereenvoudigde formules voor een ideale opamp.

Misschien heb je hier ook wat aan:

https://verstraten-elektronica.blogspot.com/2020/11/cursus-op-amp-scha…

Excuses voor het off-topic, maar:

Ik gebruik een stokoud programma Derive 5

'Derive' rulez!

Allemachtig, bestaat Derive nog steeds?! Dat gebruikte ik soms op de middelbare school ('90 en '91) bij lastige integraalvergelijkingen. Niet om de kluit te bedotten maar om mijn eigen resultaat te controleren en verbeteren. En later op de universiteit in '92 moesten we als soort proefwerk thuis de inverse van een 4x4 matrix uitrekenen (het idee was dat we inzagen hoeveel meer energie een 4x4 matrix kostte ten opzichte van een 3x3; feitelijk is het verder een nutteloze exercitie als je het algoritme reeds beheerst). Uren rekenwerk, vele pagina's volgeklad en na zelfcontrole bleek dat het resultaat van de matrix en zijn inverse geen identiteitsmatrix opleverde. Begin maar met zoeken. Dus geïrriteerd mijn 286 opgestart, matrix ingevoerd in Derive en in een fractie van een seconde stond daar het resultaat. Heb in het verslag melding gemaakt van het vele handrekenwerk, het probleem dat er ergens een rekenfout in zat en dat ik uiteindelijk m.b.v. PC & Derive de oplossing had bepaald. M.b.v. de computeroplossing kon ik ook bepalen waar mijn rekenfouten (meervoud...) zaten.

Professor was akkoord en ik kreeg een goed cijfer - ik denk dat ze onder de indruk was van het feit dat 1) een student überhaupt van het bestaan van Derive afwist 2) dat die software op z'n PC geïnstalleerd stond en 3) dat ik de enige van een groep van ca. 60 studenten was met het juiste resultaat.

PS: dit speelde allemaal nog maar enkele jaren nadat een medeleerling op de middelbare school ermee wegkwam om zijn strafwerk (1000x dezelfde regel tekst) op z'n Atari (800?) computer te maken en uit te printen....