Comprensione circuito

[darkweader]

l'avevo già letto, ma rileggendo praticamente ieri il testo di microelettronica dove non vorrei sbagliare ma parla proprio di massa virtuale, più tardi controllo, e giusto a titolo informativo ti farò sapere...

Per quanto riguarda il circuito, nella simulazione la fo non era quella calcolata, simulando sono riuscito a raggiungerla per valori di C=24 pF riguardo alle considerazioni fatte da BrunoValente sul fatto, di tenermi circa 10 volte al di sopra delle capacità parassite

Considererei la capacità di ingresso dell'operazionale sommata a quella del cablaggio, il tutto potrebbe essere ragionevolmente stimato intorno a 1- 5pF

mi farebbe molto comodo sapere secondo quali criteri posso fare una stima simile, anche approssimativamente.

che cosa può comportare l'utilizzo di un valore di capacità come quello impostato per raggiungere le specifiche (24pF)?
come potrei giustificare un simile dimensionamento?

Non ho capito molto bene inoltre perché

R3=2R4 e pure il loro valore dovrà essere basso per evitare rotazioni di fase per effetto della capacità parassita all'ingresso invertente

cos'è questa rotazione di fase per effetto della capacità parassite?

[DirtyDeeds]

1)il nodo A è da considerarsi virtualmente a massa

Il nodo A è a 0 V, niente massa virtuale.

Non capisco se devo considerare il Condensatore essendo da 1uF, alle frequenze da 1Mhz a 10Mhz come una bassa impedenza, oppure devo considerare la corrente che scorre nel condensatore come

Non sei in regime sinusoidale, quindi devi partire dall'equazione costitutiva del condensatore. Consiglio: usa le lettere minuscole per le grandezze variabili nel tempo e quelle maiuscole per quelle costanti.

Il diodo D2 dovrebbe essere sempre in conduzione, essendo la tensione sul catodo negativa e Va=0.

Ok. Quindi , costante, con

Dov'è C? e la condizione iniziale? Meglio scrivere questa equazione come



dove è il periodo e, nel secondo passaggio, è un piccolo intervallo di tempo che dipende dalla tensione di soglia del diodo. Tra e , si ha

Ottengo una tensione Vo sempre negativa? che serve ad avere una Vg<0 relativa al JFet ?

No, per niente: la tensione di uscita può essere positiva o negativa a seconda del valore di picco della tensione di ingresso. Ciò che è importante è che, a regime, l'ampiezza di è regolata quando



ovvero quando



da cui



Vedi quindi che la corrente , costante, fa da corrente di riferimento e il controllo di ampiezza funziona in modo da imporre che il valor medio di in un semiperiodo (circa) sia uguale al valore di riferimento. Questo, indipendentemente dalle caratteristiche del jfet.

Per fare un esempio semplice, supponiamo ideali i due diodi (l'effetto dell'angolo di conduzione di D1 non è però trascurabile), di modo che e . Si avrebbe e



da cui



Nel circuito dell'AN si ha , , da cui



Capisci perché la tensione di uscita diventa di circa 2 V picco-picco?

Ma allora cosa serve il circuito di polarizzazione del jfet? Serve perché bisogna fare in modo che la tensione di uscita dell'opamp stia nei limiti dati dal costruttore.

[darkweader]

1)Cosa devo aspettarmi dalla corrente in uscita dal 2°Oamp, se non inserissi il Jfet?

Volendo evitare l'utilizzo del Jfet, poiché non saprei come dimensionare i resistori e come effettuare la scelta del Jfet

Considererei la capacità di ingresso dell'operazionale sommata a quella del cablaggio, il tutto potrebbe essere ragionevolmente stimato intorno a 1- 5pF e di conseguenza fisserei il valore minimo di C1 e C2 (che è quello relativo alla massima frequenza di oscillazione) ad un valore dieci volte maggiore, quindi dalle parti di 40-50pf.
Calcolerei poi il valore di R1 e R2 per la massima frequenza con quel valore di capacità.
Per avere il guadagno necessario, che è pari a 3, occorre che R3=2R4 e pure il loro valore dovrà essere basso per evitare rotazioni di fase per effetto della capacità parassita all'ingresso invertente

Su queste considerazioni si impongono R=360 Ohm C=44pF (f=10MHz) tuttavia non capisco il motivo per cui imporre anche R3=250 Ohm cioè a un valore relativamente basso.

Senza il circuito di controllo avevo semplicemente imposto che
se inserisco il controllo come faccio poi a dimensionare i componenti affinche G=3?

Anche perché i componenti sul controllo sono dimensionati per avere i 2Vp-p.




2)

Ciò che è importante è che, a regime, l'ampiezza di è regolata quando



ovvero quando



da cui

Non capisco cosa significa praticamente che anche perché dopo scompare il segno di uguaglianza, per elidere C da entrambi i menbri al secondo membro dovrebbe esserci 0

penso sia

Non capisco comunque se questa ha qualche significato in termini di controllo del guadagno.



In questo tipo di controllo, si fa in modo solo che la Vp-p sia ad un valore voluto da noi, ma non dovrebbe far Aumentare o diminuire il guadagno?

[darkweader]

Scusate continuo a postare, ma quando mi viene in mente qualcosa preferisco scriverla, poi col tempo spero di ricevere una risposta a tutto XD

Per quanto riguarda l'incisione del circuito di controllo sulle condizioni delle oscillaioni, ho pensato questo

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

la resistenza vista dai morsetti A e B è in parallelo ad R3, che ha un valore molto piccolo, quindi a prescindere la resistena equivalente dovrebbe essere circa uguale ad R3, a maggior ragione questo avviene se Rab ha un valore molto elevato. Se ciò fosse vero, "toglierei" il circuito di stabilizzazione dell'ampiezza da tutti i calcoli e le considerazioni da fare nel dimensionamento delle resistenze per innescare l'oscillazione.

Cosa ne pensate? Se è corretto, vorrei determinare anche approssimativamente tale resistenza considerando la Rin e la Rout dell' A.O
tuttavia mi sto un po' imbrogliando nei calcoli.


Non capisco poi se i varicap per come sono collegati, hanno lo stesso valore di capacità, penso che per essere cosi dovrebbero avere la stessa tensione di polarizzazione, tuttavia un Varica ha l'anodo a massa, mentre l'altro collegato alla resistenza.
Io pensavo che la tensione d'uscita fosse fissata ad un valore preciso proprio per avere sull'anodo del primo varicap circa 0 volte

[DirtyDeeds]

ho pensato questo

Eh? E il jfet dov'è?

la resistenza vista dai morsetti A e B è in parallelo ad R

Quel circuito non funziona così com'è.

Non capisco poi se i varicap per come sono collegati, hanno lo stesso valore di capacità, penso che per essere cosi dovrebbero avere la stessa tensione di polarizzazione

Infatti ce l'hanno

[BrunoValente]

...la resistenza vista dai morsetti A e B è in parallelo ad R3, che ha un valore molto piccolo, quindi a prescindere la resistena equivalente dovrebbe essere circa uguale ad R3, a maggior ragione questo avviene se Rab ha un valore molto elevato...

Ma questo non è l'approccio corretto: non puoi pensare al circuito di controllo del guadagno come fosse una resistenza tra i punti A e B.
L'uscita dell'integratore non è collegata al punto A, bensì comanda il fet che funge da resistenza variabile: Il fet è R4.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Non capisco poi se i varicap per come sono collegati, hanno lo stesso valore di capacità, penso che per essere cosi dovrebbero avere la stessa tensione di polarizzazione, tuttavia un Varica ha l'anodo a massa, mentre l'altro collegato alla resistenza.

Mi pare d'averti già detto che hanno lo stesso valore di capacità: è vero che uno ha in serie la resistenza ma questo non modifica la polarizzazione perché nella resistenza non scorre corrente.
Mi sa che devi chiarirti meglio il funzionamento dei varicap e dei fet.

Io pensavo che la tensione d'uscita fosse fissata ad un valore preciso proprio per avere sull'anodo del primo varicap circa 0 volte

Questa non l'ho capita

[BrunoValente]

DirtyDeeds, mentre scrivevo non mi sono accorto del tuo intervento

[darkweader]

è vero che uno ha in serie la resistenza ma questo non modifica la polarizzazione perché nella resistenza non scorre corrente.

sarò stupido ma non capisco perché in quella resistenza non dovrebbe scorrere corrente.

Mi sa che devi chiarirti meglio il funzionamento dei varicap e dei fet.

Sui Fet non so praticamente nulla, infatti non sono in grado di utilizzarlo, faccio prima a lasciare perdere,

se dovessi imporre la stabilizzazione dell'uscita a livello analitico:

Per innescare l'oscillazione G>3 (leggermente maggiore) con il circuito dell'application note, quali termini rappresenta G?


Ho provato a dimensionare un circuito più semplice per la stabilizzazione, solo che nonostante il dimensionamento fatto seguendo i passi del libro, ho come risultato un'oscillazione che si smorza fino a scomparire, tutto il contrario di quello che dovrebbe accadere, se siete disponibili posso postare lo schema e scrivere i calcoli che ho fatto.

[DirtyDeeds]

Volendo evitare l'utilizzo del Jfet, poiché non saprei come dimensionare i resistori e come effettuare la scelta del Jfet

Non lo puoi evitare: o cambi il tipo di controllo di ampiezza o impari a dimensionare il circuito.

Anche perché i componenti sul controllo sono dimensionati per avere i 2Vp-p.

Cosa c'entra questo con il fatto che si debba avere G=3?

ttavia non capisco il motivo per cui imporre anche R3=250 Ohm cioè a un valore relativamente basso.

Perché con il jfet non è conveniente lavorare con alti valori di resistenza in zona ohmica (anche vista la dispersione della tensione di pinch-off).

al secondo membro dovrebbe esserci 0

Sì, c'era un errore, adesso corretto.

Non capisco cosa significa praticamente che

Significa imporre che la tensione di uscita a fine periodo sia uguale a quella a inizio periodo: in altre parole, significa imporre il bilanciamento tra la carica iniettata dal segnale e quella estratta dal riferimento.

In questo tipo di controllo, si fa in modo solo che la Vp-p sia ad un valore voluto da noi, ma non dovrebbe far Aumentare o diminuire il guadagno?

Per far sì che la tensione di picco sia costante il guadagno viene aumentato e diminuito pilotando il jfet, ma il punto di regolazione non dipende dalle caratteristiche del jfet.

[DirtyDeeds]

non capisco perché in quella resistenza non dovrebbe scorrere corrente.

Perché è in serie a una capacità!

quali termini rappresenta G?

Secondo lo schema postato da BrunoValente



dove



Tenendo conto che il massimo valore di è di 100 ohm (dal data sheet) e che è un trimmer da 250 ohm, si vede che il circuito è fatto in modo da lavorare con vicina a 0 V.

posso postare lo schema e scrivere i calcoli che ho fatto.

Posta, che vediamo.