Esercizio su parametri

[Maker]

Salve a tutti!

Dato questo circuito, quanto valgono le correnti e le tensioni nel caso in cui si applichino questi due differenti casi?
1) [Iu =0] corrente di uscita nulla, quindi terminale Vu staccato
2) [Iin=0] corrente d'ingresso nulla

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

EDIT: inserite correnti e tensioni nello schema.
Non ho informazioni sull'operazionale.

[MarcoD]

Quali correnti e quali tensioni? Indicale sulla schema.
L'operazionale è ideale ?

[Maker]

L'operazionale è ideale ?

Dovrei ricavare lo schema per un amplificatore transresistivo equivalente, quindi sto cercando di ricavare i parametri delle rispettive equazioni:



Ipotizzando, alternativamente, la corrente di ingresso e la corrente di uscita nulle, posso ricavarli facilmente.

Ma ho dei dubbi su come ricavare le correnti e le tensioni nell'operazionale [li sto studiando ma non li ho capiti granché, credo].
Come cambiano questi questi parametri nel caso di operazionale ideale e non ideale?

Per un OpAmp ideale è plausibile che i parametri di output e di reverse siano pari 0 ?

[MarcoD]

Il tuo è un approccio teorico che, probabilmente, di solito non viene usato nel progetto/dimensionamento di uno stadio amplificatore.
Un amplificatore operazionale ideale ha:
-guadagno infinito
-resistenza di uscita nulla
-impedenza differenziale di ingresso infinita.

Nel tuo caso devi definire le resistenze R1 e R2: individuale (nominale) sullo schema.
e anche il condensatore C1 ?

Nel tuo sistema di equazioni direi che Rr e Ro sono zero: avendo ipotizzato impedenza di uscita nulla, la corrente di uscita non influisce sul funzionzamento.

[Maker]

Il tuo è un approccio teorico che, probabilmente, di solito non viene usato nel progetto/dimensionamento di uno stadio amplificatore.

Non ne ho dubbi!
Si tratta di esercizi molto semplificativi rispetto alla complessità reale, giusto per prenderci la mano :)

Nel tuo caso devi definire le resistenze R1 e R2: individuale (nominale) sullo schema.
e anche il condensatore C1 ?

Ecco il nuovo schema:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Io ho calcolato l'impedenza serie tra r1 e C1 e utilizzato quella come R1 dell'OpAmp.
Ovviamente non ho idea se sia lecito o meno

Nel tuo sistema di equazioni direi che Rr e Ro sono zero: avendo ipotizzato impedenza di uscita nulla, la corrente di uscita non influisce sul funzionzamento.

Vale anche nel caso di amplificatore operazionale reale?

Grazie! :)

[MarcoD]

Se l'impedenza di ingresso è infinita:
le correnti sono uguali IR1 = IR2
Se il guadano è infinito
IR1= Ving/R1
IR2 = -Vu /R2
quindi Vu = -Ving*(R2/R1)

Per rimanere vicino a un operazionale ideale, occorre che:
Rcarico >> Ruscita operazionale
R2 >> Ruscita dell'operazionale
R1 << Ringresso operazionale
Guadagno R2/R1 << guadagno dell'operazionale

Ti ho scritto a memoria , ma quanto ho scritto dovrebbe essere presente in qualunque libro di elettronica. Non l'hai letto o non hai libri ?

[Maker]

Buona memoria! È tutto perfetto, e fin qui ci siamo :)
Quello che dovrei fare è ricavare il circuito equivalente in basso a destra:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

descritto dalle equazioni

Quindi ho bisogno di ricavarmi i parametri R (ovvero di un amplificatore transresistivo) di input, output, forward e reverse.

Ponendo Iu =0 riesco a ricavare i parametri R forward e R input in maniera semplice, perché in tale condizione risulta:


Quindi mi basta ricavare dal circuito con l'OpAmp la Vu e la Iin per una situazione analoga (quindi suppongo i morsetti della Vu non collegati a nulla. La corrente non scorre e il circuito è aperto).

Se l'amplificatore è ideale, ho che la tensione ai suoi ingressi per il principio del Corto Circuito Virtuale è zero, essendo, il morsetto non invertente direttamente collegato a massa. Questo mi permette di calcolare la caduta di tensione sull'impedenza Z1 e avere quindi la tensione a cui è effettivamente soggetto il morsetto invertente.
Con queste configurazioni, ritrovo:


Z1 = è semplicemente l'impedenza della serie tra R1 e C1


Poi impongo Iin=0 e con lo stesso ragionamento ritrovo gli altri due paramentri, di output e di reverse, nulli in quanto senza corrente in ingresso, ho una tensione in ingresso nulla e ho una tensione in uscita altrettanto nulla.
DOMANDONE:
È lecito questo modo di ragionare o sto facendo una roba che non ha né capo, né coda?!
Inoltre, è giusto considerare la C1 a quella maniera nei calcoli e quindi il suo effetto direttamente sulla tensione in uscita?
Cosa cambierebbe nel caso in cui l'OpAmp fosse reale?

Grazie per la pazienza!

[MarcoD]

Con queste configurazioni, ritrovo:
r_{f}= Z1

Z1 = è semplicemente l'impedenza della serie tra R1 e C1
r_{i}= R2

No, sono scambiate
Se prendo come riferimento le:

Maker ha scritto:
Vu = r_{f}Iin + r_{o}Iu
Vin = r_{i}Iin + r_{r}Iu

dovrebbe essere:
r_i = Z1 = zc + R1 ; Zc = 1/(w*c)
r_f= -R2 nota il segno - perché l'OPA è invertente, ma dipende dalle convenzioni delle correnti

Nel caso di amplificatore reale, resistenza di uscita e di ingresso influenzano poco.
L'influenza maggiore è il guadagno finito dell'amplificatore.
Poi è da analizzare l'influenza della banda passante dell'operazionale sulla stabilità.

[Maker]

Con queste configurazioni, ritrovo:
No, sono scambiate

Hai ragione! Ho sbagliato a riportare.
Quindi va bene questo come procedimento, anche qualora fosse reale?

Ma stavo pensando.. per Ro e Rr, forse è inf il risultato corretto, essendo Iu=0?

Comunque grazie mille!

[MarcoD]

Ma stavo pensando.. per Ro e Rr, forse è inf il risultato corretto, essendo Iu=0?

NO
Iu può assumere un qualunque valore, ma la sua influenza è nulla, quindi R0 e Rr sono zero