Come
RenzoDF insegna, dato che sta in California, e comunque non c'e` cosa che lui non sappia, dicevo, come Lui insegna, la parola "virtuale" e` una errata traduzione dell'americano "virtual", che quasi sempre
non vuol dire virtuale.
Virtual vuol dire "in pratica come se fosse", "praticamente"...
I'm virtually there vuol dire "come se fossi li`". L'espressione "virtual short" significa "praticamente un cortocircuito", "come se ci fosse un corto".
E analogamente virtual ground non vuol dire massa virtuale (errore sia linguistico che elettrico), ma "praticamente zero volt" "di fatto potenziale di riferimento". (grazie
RenzoDF di avermi illuminato sulla lingua di Santa Barbara :))
Cio` detto per andare avanti bisognerebbe sapere quanto conosci dei principi della retroazione. Comunque provo a raccontartela in modo semplice.
Le regole base (e semplificate) per analizzare un circuito con operazionale sono queste qui: prima le dico poi le spiego.
SE l'operazionale e` in linearita`:
- La tensione dell'ingresso invertente insegue quella dell'ingresso non invertente: la tensione differenziale di ingresso e` zero
- Dato che fra i due ingressi non c'e` tensione, neanche Mandrake riesce a farci scorrere corrente: non scorre corrente differenziale nei morsetti di ingresso
Adesso vediamo un punto per volta. Il
SE iniziale vuol dire che per avere l'operazionale in linearita` non dobbiamo tirarlo per il collo, chiedergli cose che non puo` fare. Ci sono essenzialmente tre modi per mandare fuori linearita` un operazionale:
- Chiedergli una tensione di uscita che non riesce raggiungere, dato che e` alimentato a tensione finita
- Chiedergli una corrente di uscita che non riesce ad erogare: di solito piu` di una ventina di milliampere non riesce a dare in uscita
- Chiedergli di variare la sua tensione di uscita troppo in fretta (limitazione di slew-rate)
Condizione
necessaria ma non sufficiente per avere l'operazionale in linearita` "che duri nel tempo" e` di avere una retroazione negativa in continua.
Se non si chiede l'impossibile all'operazionale, allora lui fornisce una tensione di uscita pari a
(non proprio, ma per il momento va bene :)). Il coefficiente
e` il guadagno differenziale, che per un operazionale discreto puo` essere dalle parti di un milione o piu`.
SE l'operazionale non e` in linearita`, allora la tensione di uscita
non dipende piu` da quella di ingresso, e
non esiste piu`, non e` definito. Scompare!
SE l'operazionale e` in linearita`, la sua tensione di uscita
sara` al massimo a qualche volt (meno della tensione di alimentazione), e quindi la tensione differenziale di ingresso Vd (la tensione fra i due morsetti di ingresso) sara` dalle parti di
Questa equazione sembra usata "a rovescio" in quanto troviamo la tensione di ingresso a partire da quella di uscita, ma, parola di boy scout, funziona. Evito di discuterla qui per non allungare troppo.
Ora qualche volt di
diviso per un milione o piu` di
fa qualche
microvolt:
vorremo mica andare a cercare il pelo nell'uovo andando a mettere nei conti anche questi pochi microvolt?.
Se trascuriamo questi pochi microvolt, ecco che possiamo dire che
praticamente (ho detto praticamente, non virtualmente) i due ingressi, invertente e non invertente, sono alla stessa tensione. Parlare di cortocircuito virtuale e` un buon modo per confondersi le idee :)
Fra i due ingressi invertente e non invertente e` presente una impedenza, detta impedenza di ingresso differenziale
. In linearita` ai capi di questa impedenza non c`è tensione (
) e se ai capi di una Z non c'e` tensione non ci passa corrente differenziale.
Ci sono operazionali che hanno
molto bassa (molto al di sotto del kiloohm), sono i current feedback, malgrado tutto si usano le stesse regole degli operazionali normali.
Resta un'ultima cosa da spiegare. La retroazione negativa in continua fa sì che l'operazionale possa restare indefinitamente in linearità, che la sua tensione di uscita sia entro livelli che l'op amp riesce a dare e che quindi la sua tensione differenziale di ingresso sia
praticamente (non virtualmente!) nulla.
Nelle regole che ho indicato prima ho detto invece che V- insegue V+. La differenza e` che nel 90% dei circuiti o piu`, per farne l'analisi conviene prima trovare V+ e poi imporre che V- le corra dietro. Se si impone che V-=V+ viene lo stesso (e in certi circuiti bisogna proprio fare cosi`), ma di solito si fanno piu` conti.
Inviato: 9 gen 2010, 11:42
nell'ultimissimo passaggio tende ad 1.
.
