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P 6.4-19 The circuit shown in Figure P
6.4-19 has one input, vs, and one output, vo. The
circuit contains one unspecified resistance, R. |
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(a) Express the gain of the
circuit, vo/vs, in terms of
the resistance R. |
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(b) Determine the range of values
of the gain that can be obtained by specifying a value for the resistance R. |
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(c) Design the circuit so that vo = – 3 vs. |
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Figure
P 6.4-19 |
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Annotating the figure |
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From op-amp rules we have
noted voltage nodes by their values and we can also point out that . Again remember you cannot do node equations on nodes
directly on the output of an op-amp since those are unknown current sources
or sinks. |
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(a) Express
the gain of the circuit, vo/vs,
in terms of the resistance R. |
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Even though we know , here is the node equation |
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simplify |
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Now do the node equation by the 40 kΩ resistor. |
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Solve for |
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Plug this into previous
equation |
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Now solve for |
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So the gain is |
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(b) Determine
the range of values of the gain that can be obtained by specifying a value
for the resistance R. |
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So assume can be anything
positive so |
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So gain can be |
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(c) Design
the circuit so that vo = – 3 vs. |
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