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P 6.4-18 The circuit shown in Figure P
6.4-18 has one input, vs, and one output, io.
Express the gain of the circuit, io/vs,
in terms of the resistances R1, R2, R3, and
Ro. (This circuit contains a pair of resistors having resistance R1
and another pair having resistance R2.) Design the circuit so that
io = 0.02 vs. |
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Figure
P 6.4-18 |
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Adding Annotations |
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We can see immediately that |
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So we need to find So now we write out some node
equations. We have already used op-amp
rules to identify similar voltages.
This is why you see two and two . Recall also that you cannot do a node
equation immediately on the op-amp output as that is an unknown current
source or sink. |
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First let’s deal with the supernode |
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and |
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Now do node |
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We have two nodes so the upper one is |
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Lower one gives us |
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The node equation can be rearranged to give: |
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From the two super node
equations |
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and |
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Which can be rewritten |
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Or using the other super node
equation |
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Now plug these equations for , , and into the two equations and we have |
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Plugging into first one |
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Plugging into second one |
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Since we have two equations
both equal to we can set them equal and we have |
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Now collect like terms |
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So solving for |
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Now substitute for |
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Now solve for |
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So the gain is given by |
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Now we want g = 0.02 |
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Many possible answers, note: is not specified in
gain so it can be anything as well. |
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If we make then we just need |
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To be safe with op-amps, make them
all of the order of kΩ |
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