Calcolo tensione uscita schema amplificatore

[vinscordium]

Salve a tutti,

mi sto esercitando con lo studio degli amplificatori operazionali ed ho inventato il seguente schema elettrico (per puro scopo didattico...ho solo preso carta e penna fatto uno schemino per poi vedere se sono in grado di calcolare la tensione di uscita) mi chiedevo se approssimassi in maniera corretta la tensione di uscita.
Sia V1 la tensione di alimentazione del sistema (15 V ad esempio) ; V2 un segnale di piccola ampiezza (dell'ordine delle decine di mV); R1 to R6 resistenze da 1 k; Aol il guadagno in open loop dell'operazionale.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Le mie considerazioni sono le seguenti, supponendo la tensione V2 << V1 il diodo in serie alla resistenza R5 è inversamente polarizzato, dunque la corrente che vi scorre è circa zero; lo stesso ragionamento lo applico alla serie R3+R4, quindi l'uscita dell'operazionale mi aspetto sia pari a:



In queste ipotesi, siccome il sistema non è retrazionato ma funziona in open loop, l'uscita è sempre in saturazione. Voi che ne pensate?

Ciao a tutti e grazie per l'eventuale supporto!

[mancio]

Con le tue ipotesi avrai: Vout=Aol*(Vr2-V2)=+Vsat.

[DirtyDeeds]

Se supponi che la resistenza di uscita dell'opamp sia molto più piccola di , puoi semplificare il tuo circuito così:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

dove



e



Tanto per farla breve, supponiamo che l'opamp sia alimentato a tensione duale e che l'uscita possa variare tra e . Ora se il diodo non conduce e l'uscita rimane a se . Se diventa maggiore di , allora l'uscita commuta a e il diodo entra in conduzione. Supponendo che il diodo possa essere considerato ideale (tanto per farla facile), la tensione sul piedino non invertente dell'operazionale diventa



A questo punto, perché la tensione di uscita diventi di nuovo a , bisogna avere . Il risultato è che hai ottenuto un comparatore con isteresi, con soglie pari a (supponendo di considerare come ingresso)



e



Un po' più complicata di come l'hai fatta tu

BTW, nella forma

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

il circuito non è privo di utilità perché permette di fare un comparatore con isteresi con una soglia ancorata a zero, ed in effetti mi è capitato di utilizzarlo (con un comparatore vero al posto dell'opamp, però).

[vinscordium]

Ciao Dirtydeeds,

non capisco la relazione :

v_\text{N} = V_\text{eq}\frac{R_5}{R_\text{eq}+R_5}-V_\text{sat}\frac{R_\text{eq}}{R_\text{eq}+R_5}

come l'hai ricavata al morsetto invertente?

Comunque grazie a te ed a mancio per esservi interassati al "post"!

[vinscordium]

Scusate mi son dimenticato di inserire la formula correttamente :

[DirtyDeeds]

Puoi ricavarla un po' come vuoi: sovrapposizione degli effetti, Millman...

Quando l'opamp è in saturazione, lo puoi considerare (approssimativamente) come un generatore ideale di tensione.

Ovviamente, la tensione è sul morsetto non invertente... my mistake mo' correggo...

[vinscordium]

Ciao,

praticamente devo considerare il seguente circuito equivalente :

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Applicando la sovrapposizione degli effetti, mi calcolo la Vp.
Comunque ti ringrazio per l'ottima spiegazione!