Aiuto Esercizio ADC - temperatura massima e minima

[jahas]

Ciao , ho provato a risolvere il punto a) dell'esercizio nell'immagine allegata senza successo , vi chiedo se potete aiutarmi a capire dove sbaglio:

Essendo la dinamica dell' ADC = 5V il massimo valore della tensione in ingresso all ADC deve essere <= 5V.

Usando la sovrapposizione degli effetti mi sono calcolato l'uscita dell'amplificatore che è la somma dell'uscita considerandogli ingressi 1V , 5V , Vγ.

La resistenza equivalente sul ramo invertente (essendo in C.C ho considerato il condensatore come C.A. ) è uguale a : (27K//240) + 240 con il generatore da 1V.
Ho considerato 27K in parallelo a 240 per via della terra virtuale sul V- .

Per gli altri generatori i 240//240 + 27K.

Dopodichè ho imposto Vout totale <= 5V , da lì pensavo di ricavarmi Vγ massimo e con Vγ ottenere la temperatura.

Non capisco dove sbaglio , posto qua sotto testo e soluzione dell'esercizio.

Grazie mille per l'aiuto

[MarcoD]

ho tirato fuori la seguente espressione:
Vu = -1*(240/(240+240))*(470k/27k) + Vd*((470k+27k)/27k)
Vu tensione ingresso al sample and hold (ingresso ADC)
Vd tensione ai capi del diodo
calcoli semplificati: 240/2 ohm sono trascurabili rispetto a 27k e 470k

Non ho voglia di sviluppare i calcoli
cerca il valore di Vd per cui Vu = 0 e Vu=5
Ho sviluppato i calcoli lavorando a video,può darsi sia corretto,
Se sullo schema fossero stati indicati i simboli dei resistori R1,R2, ecc. e le tensioni il tutto sarebbe più chiaro.

[elfo]

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

P.S. Preceduto da MarcoD

[g.schgor]

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[jahas]

ho tirato fuori la seguente espressione:
Vu = -1*(240/(240+240))*(470k/27k) + Vd*((470k+27k)/27k)
Vu tensione ingresso al sample and hold (ingresso ADC)
Vd tensione ai capi del diodo

Come mai in Vu non consideri il generatore di 5v sul morsetto non invertente ? , non contribuisce anche lui all'uscita?

[MarcoD]

Come mai in Vu non consideri il generatore di 5v sul morsetto non invertente ?

Il generatore di 5 V alimenta il generatore di corrente di 1 mA, corrente che attraversa il diodo e genera la tensione Vd, tensione Vd che è la tensione della giunzione (in conduzione) del diodo, tensione che dipende dalla temperatura ambiente. In conclusione la 5 V non influisce sulla Vd e quindi non entra nei calcoli.

Pongo ora dei quesiti a cui non esiste una risposta precisa:

-A cosa serve il condensatore da 100 nF ? Come viene dimensionato ?

-Considerando che il circuito misura la temperatura, a cosa serve il sample and hold ?

Chi sa rispondere ?

[g.schgor]

Il condensatore serve a stabilizzare il segnale d'ingresso
(che è ima misura, quindi variabile).
Il sample and hold assicura il mantenimento del valore
durante il tempo di conversione.

[MarcoD]

Il condensatore serve a stabilizzare il segnale d'ingresso

In generale, si, ma:
nello schema, il condensatore è nel ramo in cui non è presente il segnale, ma la tensione di offset. Poi il segnale di ingresso dovrebbe variare moolto lentamente.

Il sample and hold assicura il mantenimento del valore durante il tempo di conversione.

E' corretto, ma la temperatura dovrebbe variare moolto lentamente rispetto alla durata della conversione.

[MarcoD]

Ecco, secondo me a cosa serve il condensatore, in un circuito reale:
Tutto questo nell'esercizio non c'è. Nell'esercizio sono definite le tensioni di alimentazione di 1 e 5 V.
Se sulle tensioni fossero presenti dei disturbi impulsivi dovuti alle variazioni di carico di altri circuiti logici o microprocessori alimentati, tali disturbi influirebbero direttamente sulla tensione di offset del ramo invertente.
Non influiscono sul generatore di corrente di 1 mA e , molto poco sul guadagno dell'operazionale.
Il condensatore da 0,1 uF in parallelo al 240/2 ohm filtra con una costante di tempo di 0,1*10^-6*120 = 12 us.
corrispondente all'incirca a 100 kHz. Io lo aumenterei anche a 1 uF.