Limitatore di precisione reale

[Peternek]

Ciao a tutti! Vi chiedo per favore di aiutarmi a capire la soluzione di un problema.
Usando un operazionale con un guadagno finito e diodi con tensione bisogna trovare la transcaratteristica di questo circuito.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Quella per il circuito con componenti ideali (senza i vincoli posti sopra) ero riuscito a trovarla e non ho dubbi.

transcaratteristica ideale

Il problema arriva dopo. Non capisco perché nella soluzione viene fuori la tensione di uscita positiva per Vs maggiore di entrambe le tensioni di soglia. Visto che ci sono i due diodi che conducono, non dovrebbe essere negativa? V_i credo che per Vs grande non abbia più alcuna influenza (fuori dall'origine). Quindi dovremmo trovare una tensione quasi di massa virtuale agli ingressi. Di conseguenza la tensione di uscita dovrebbe essere ma non lo è nella soluzione anzi viene ricavata una tensione strana dal circuito non capisco come che è positiva. Ecco qua un modello del circuito che può aiutare dato dalla soluzione insieme alla caratteristica che non mi torna:
Soluzione:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Transcaratteristica reale

[g.schgor]

Il circuito è il classico ''raddrizzatore ideale'.
Dove sono le soglie del limitatore? vedi questo

[Peternek]

Grazie per quel pdf con tutte le configurazioni. Cercherò di farle per esercizio.

Per soglie intende ? Nella soluzione non capisco come vengano calcolate ad esempio a partire dal secondo circuito equivalente che ho pubblicato prima (il modello "non ideale"), viene calcolata così:



Qui per esempio non mi è chiaro da dove spunta .
Più che altro mi sorprende vedere poi la tensione di uscita positiva per Vs grande.

Per vedere l'intera soluzione ho allegato il PDF:

Limitatore.pdf

(162.71 KiB) Scaricato 186 volte

[g.schgor]

Per farla breve, un circuito limitatore
è questo:

Limit1.gif (3.18 KiB) Osservato 3472 volte

con le soglie stabilite dagli Zener

Limit2.gif (4.39 KiB) Osservato 3472 volte

[MarkyMark]

Non capisco perché nella soluzione viene fuori la tensione di uscita positiva per Vs maggiore di entrambe le tensioni di soglia. Visto che ci sono i due diodi che conducono, non dovrebbe essere negativa?

Per Vs > VT1 si ha D1-OFF e D2-ON, è scritto nel pdf che hai caricato.

[venexian]

Per capire il perché Vo sia positiva quando Vs è anch'esso positiva, devi considerare che in quel caso, Vo prende tensione dall'ingresso e non dall'uscita dell'operazionale.
Essendo Vs connessa all'ingresso invertente, quando è positiva spinge Va a diventare negativa e a mettere in conduzione D2 per portare l'ingresso invertente dell'operazionale verso zero. Se l'operazionale fosse ideale, Va assumerebbe un valore negativo pari alla caduta di D2 e il suo anodo avrebbe tensione zero, come l'uscita. Avendo però un operazionale con amplificazione finita, la tensione al suo ingresso invertente non raggiungerà lo zero, ma un valore pari alla caduta su D2, diminuita del fattore A+1.
Questo valore positivo, ridotto ulteriormente dal partitore resistivo R2-RL, ti dà l'uscita che è quindi positiva. D1 è ovviamente interdetto, dato che l'uscita dell'operazionale è negativa.

Bello questo esercizio.