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Salve a tutta la comunità.

Oggi stavo dando un'occhiata al tema di maturità professionale di elettronica del 2014 con annessa proposta di soluzione (rintracciabile a questo indirizzo: http://www.webalice.it/crapellavittorio ... u2014.html).

C'è però una parte della soluzione che non mi torna. Probabilmente sono io che non riesco a capire oppure il contrario: capisco che non è corretto quanto affermato. Quindi chiedo aiuto.

Allora, il probema è questo. C'è un segnale in corrente, variabile da 0,25 mA a 0,75 mA che deve essere condizionato convertendolo in tensione nel range tra 0 V e 5 V.
Lo schema proposto è quello indicato in figura.



Ora, ragionando sullo schema, credo che le cose vadano in questo modo:

1. quando I assume il valore minimo, 25 mA, produce in Rs una c.d.t. di 250 mV (o 0,25 V); tale tensione viene amplificata di un fattore (-100/15)=-6,67 e quindi, sul pin 1, mi trovo la tensione di -1,67 V. Sul pin 7, infine, avò l'inversione di questa tensione. Ovvero Vout=1,67 V.

2. quando I assume il valore minimo, 75 mA, produce in Rs una c.d.t. di 750 mV (o 0,75 V); tale tensione viene amplificata di un fattore (-100/15)=-6,67 e quindi, sul pin 1, mi trovo la tensione di -5 V. Sul pin 7, infine, avò l'inversione di questa tensione. Ovvero Vout=5 V.

Quindi, in finale, mi tovo una Vout che varia tra 1,67 V e 5 V.

Dove sbaglio?

Grazie.

Da nessuna parte!

Usando la resistenza di sense Rs da 10ohm gia` presente nel circuito, l'amplificazione complessiva deve essere

quindi la resistenza della prima resistenza deve essere di 10kohm non da 15kohm. Poi pero` bisogna sottrarre 2.5V di offset all'uscita, usando una resistenza dall'alimentazione positiva all'ingresso invertente del secondo stadio. Il suo valore deve essere
.

EDIT: avevo scritto 2.5kohm a denominatore al posto di 2.5V. Grazie ad admin che mi ha segnalato lo svarione!

Proverei pero` a farlo con un solo operazionale.

Ah, meno male, non mi sbagliavo.
Grazie mille Isidoro.

Ora provo a ragionare sulla soluzione che impiega un solo operazionale, vediamo che ne esce.

Ancora grazie.

Potrebbe essere questa una soluzione?



Al nodo A scrivo il primo principio di Kirchhoff:



Esprimo if in funzione della tensione d'uscita:



Sostituisco:



e quindi, per la tensione d'uscita:



Pongo il valore della corrente circolante in R1 pari a 25 mA. Immaginando, poi, di porre VR pari alla tensione di alimentazione positiva dell'A.O. trovo, per R1:



Quindi, per If, avrò una corrente che varia tra 0 mA e 50 mA quando I varia tra 25 mA e 75 mA.

A questo punto dimension Rf:



Ma, mi chiedo, forse le resistenze di questi resistori sono troppo basse?

Qualcosa del genere, anche se mi sembra che l'alimentazione del primo schema che avevi postato fosse di 9V non di 12V.

Comunque quel circuito ha tre svantaggi e un vantaggio.

Primo svantaggio: l'operazionale deve poter erogare 50mA, che per un operazionale normale e` decisamente troppo.

Secondo: nel circuito originale la corrente sembrava entrante, mentre nella tua soluzione e` uscente

Terzo: anche mettendo un transistore dietro l'operazionale, in modo che possa erogare 50mA, hai un circuito che consuma parecchio dall'alimentazione.

Il vantaggio invece e` che il segnale di corrente e` cortocircuitato a ground, che per un "ricevitore' di corrente potrebbe essere un vantaggio.

Meglio lasciare una resistenza di valore basso che fa passare tutta la corrente e la trasforma in tensione, poi la si amplifica e la si scala.

Fai gli schemi con FidoCadJ, cosi` si possono prendere e modificare.

Il problema iniziale pero` diceva 0.25mA, non 25mA. Qual e` il valore corretto?

L'alimentazione a 9 volt, piuttosto che a 12, non ricordo quanto fosse vincolante. Devo rivedere.

Per quanto concerne il valore corretto della corrente, il testo dice:

I primi 2 segnali sono sotto forma di tensione con ampiezza compresa tra -0.5 V e 0.5 V e banda 300 Hz; il terzo segnale è sotto forma di corrente con ampiezza compresa tra 25 mA e 75 mA e banda 300 Hz; infine il quarto ha dinamica 0-5 V e banda limitata a 400 Hz.

Per il resto delle tue considerazioni ci devo riflettere: mi serve un po' di tempo per capire fino in fondo (che è ciò che desidero ).

FidoCadJ non lo conosco. Cercherò di impararlo.

Grazie.

Grazie.

Comunque quel circuito ha tre svantaggi e un vantaggio.

Primo svantaggio: l'operazionale deve poter erogare 50mA, che per un operazionale normale e` decisamente troppo.

Qui, credo di aver capito, ma non ne sono sicuro. Allora, il costruttore, se ho compreso bene, indica nei data sheet il parametro Isc: è quello che devo prendere in considerazione?

In rete ho trovato questa definizione:

è la massima corrente d’uscita che l’amplificatore può fornire al carico, dell’ordine di alcune decine di mA. Per alcuni componenti si specificano due valori: Isc (source: con l’uscita collegata a −VEE) e Isc (sink: con l’uscita collegata a +VCC).

e con questa tabella:



Ma quando si dice corrente di sink, significa una corrente entrante sul pin di uscita dell'operazionale (e source viceversa)?

E poi, l'A.O. LMH6703, nel mio schema, sarebbe andato bene (a parte gli altri svantaggi che hai delineato)?

Grazie.