Juste une minute! Je n'essaie pas de comprendre ce que la rétroaction négative finit par faire , ni pourquoi elle devrait être utilisée. J'essaie de comprendre comment le circuit atteint l'état d'équilibre et comment, étape par étape, la rétroaction négative fait que Vout est le même que Vin. Cela n'a pas été traité de manière adéquate dans d'autres réponses.
Supposons que l'ampli-op a un gain de 10 000, une alimentation de 15 V et Vin est de 5 V.
Selon ma compréhension, voici comment cela se passe:
- est 5V, donc devrait être 50,000V. Cependant, il est limité à 15V par l'alimentation de l'ampli-op.
- V - V i n est ensuite appliqué de nouveau à , mais il est soustrait de car il s'agit d' une rétroaction négative
- Donc, la tension d'entrée différentielle est maintenant de 5 V - 15 V = -10 V
- Ceci est ensuite amplifié à -15 V par l'ampli-op (à cause de la saturation)
- Maintenant -15V est appliqué à par rétroaction négative, mais il est ajouté à 5V, en raison d'un double négatif
- Alors maintenant, l'entrée différentielle est de 20 V et est de 15 V (en raison de la saturation)
- Il semble que chaque fois que l'ampli op atteigne la saturation, il suffit d'inverser la sortie
J'ai évidemment fait quelque chose de mal ici. La sortie ne se stabilisera jamais à 5V de cette façon. Comment ça marche réellement?
En raison des excellentes réponses, j'ai (je pense) compris le fonctionnement de la rétroaction négative. Selon ma compréhension, voici comment cela se passe:
Disons pour plus de simplicité que l'entrée est une étape parfaite vers 5V (sinon la sortie suivrait l'entrée transitoire, rendant tout «continu» et difficile à expliquer par étapes).
- Au début, l'entrée est de 5 V, et actuellement la sortie est à 0 V, et 0 V est réinjecté dans
- Alors maintenant, la tension différentielle est de 5V. Comme le gain de l'ampli op est de 10 000, il voudra produire une sortie de 50 000 V (pratiquement limitée par la tension d'alimentation), donc la sortie commencera à augmenter rapidement.
- Considérons le moment où cette sortie atteint 1V.
- À l'heure actuelle, le retour sera également de 1 V et la tension différentielle sera tombée à 4 V. Maintenant, la tension «cible» de l'ampli-op sera de 40 000 V (en raison du gain de 10 000, et là encore, limitée à 15 V par l'alimentation). Ainsi, V_out continuera d'augmenter rapidement.
- Considérons le moment où cette sortie atteint 4V.
- Maintenant, le retour sera également à 4V, et la tension différentielle sera tombée à 1V. Maintenant, la «cible» de l'ampli opérationnel est de 10 000 V (limitée à 15 V par l'alimentation). Ainsi, continuera d'augmenter.
Le modèle qui émerge est le suivant: l'entrée différentielle provoque une augmentation de V_out, ce qui entraîne une augmentation de la tension de rétroaction, ce qui entraîne une diminution de l'entrée différentielle, ce qui diminue la tension de sortie «cible» de l'ampli opérationnel. Ce cycle est continu, ce qui signifie que nous pouvons le diviser en intervalles encore plus courts pour l'enquête. De toute façon:
- Considérons le moment où cette sortie atteint 4,9995V. À l'heure actuelle, le retour est de 4,9995V, donc la tension différentielle tombera à 0,0005V . Maintenant, la cible de l'ampli-op est .
Cependant , si l'ampli op atteint 4,9998V, la tension différentielle ne sera plus que de 0,0002V. Ainsi, la sortie de l'ampli op devrait diminuer à 2V. Pourquoi cela ne se produit-il pas?
Je crois avoir enfin compris le processus:
La sortie de l'ampli op ne peut pas atteindre 4,9998V. Parce que dès que augmente au-dessus de 4,9995V, le retour augmentera également, entraînant une diminution de l'entrée différentielle, ramenant la sortie de l'ampli opérationnel à 4,9995V.
Et si la sortie de l'ampli opérationnel tombe en dessous de 4,9995V, la rétroaction diminuera, provoquant une augmentation de la tension différentielle, ramenant la sortie de l'ampli opérationnel à 4,9995V.
Les deux derniers points sont l'essence de la rétroaction négative. s'est stabilisé le plus près possible de . Si le gain était plus élevé, la différence entre et serait plus petite. Si le gain atteint l'infini, alors la tension de sortie est exactement égale à la tension d'entrée, et en raison de la rétroaction étant exactement égale à , il y aurait 0 tension différentielle, et une masse virtuelle serait créée entre les deux entrées.