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amplificatore con retroazione positiva e negativa

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] amplificatore con retroazione positiva e negativa

Messaggioda Foto Utentecalcolatrice » 15 lug 2015, 15:21

Ciao a tutti, ho un problema a capire perché una configurazione di un amplificatore con retroazione negativa abbia sempre una tensione su V+=V-, ovvero vi sia il cosidetto circuito virtuale tra i due terminali e il perché con una configurazione di un amplificatore con retroazione positiva abbia Vout uguale alle due tensioni di saturazione dell'amplificatore, ovvero l'uscita diverga....ci ho pensato, ho fatto calcoli ecc.. ma quello a cui sono giunto è che con la retroazione negativa la Vout ha il segno opposto della Vout dell'amplificatore analogo ma con retroazione positiva...non riesco proprio a venirne a capo, se qualcuno mi può dar na mano...grazie
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[2] Re: amplificatore con retroazione positiva e negativa

Messaggioda Foto Utenteguzz » 15 lug 2015, 15:57

gli amplificatori sono costruiti in modo da dare in uscita V_{out} = A_V \cdot  V_{id}, dove V_{id} è la differenza di tensione presente agli ingressi.

essendo A_V molto grande, se non ricordo male dell'ordine almeno di 10^{4} o 10^{5}, basta una V_{id} = 10^{-3} V per avere in uscita V_{out} = 10^{5} \cdot  10^{-3} = 100 V, che ovviamente lo porta in saturazione.
quindi se hai un segnale in ingresso anche molto piccolo, al quale sommi V_{out} con la retroazione positiva, l'uscita andrà subito in saturazione.

per quanto riguarda la retroazione negativa, in pratica, si riporta la V_{out} all'ingresso negativo. questo fa si che l'uscita stessa riduca il valore di V_{id}, evitando la saturazione.

ho scritto un po' di fretta... se non ti è ancora chiaro proverò a spiegarmi meglio, magari anche con qualche schema...
Almeno l'itagliano sallo...
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[3] Re: amplificatore con retroazione positiva e negativa

Messaggioda Foto Utentecalcolatrice » 15 lug 2015, 20:51

Ciao, grazie della risposta, comunque, il discorso che hai fatto te è quello che mi vorrei ficcar in testa anchio, solo che a livello matematico proprio non ci arrivo, leggendo su qualche dispensa ho trovato che non ha soluzione matematica questo problema ma si risolve a livello meccanico, altrimenti, a livello matematico, essendo il guadagno A molto grande avrei lo stesso risultato come Vout sia per retroazione positiva che per quella negativa....e questo non è vero nella pratica..
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[4] Re: amplificatore con retroazione positiva e negativa

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 15 lug 2015, 23:11

Conosci un po' di retroazione, in particolare come ricavare dallo schema a blocchi la formula \frac{A}{1+A\beta}? Serve quella per trovare la risposta alla tua domanda.

Comunque non e` proprio completo dire V^+=V^-, meglio dire V^-\leftarrow V^+, cioe` il morsetto meno insegue il morsetto piu`. Vedi qui viewtopic.php?t=16478
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[5] Re: amplificatore con retroazione positiva e negativa

Messaggioda Foto Utentecalcolatrice » 16 lug 2015, 11:21

Ciao Isidoro, praticamente, se abbiamo il blocco di retroazione negativa, otteniamo che Vout=\frac{AVin}{1+AB}, ove A è il guadagno ad anello aperto dell'amplificatore e B il coefficiente moltiplicativo nella retroazione, per A->\infty otteniamo che Vout=\frac{Vin}{B} e quindi essendo l'ingresso all'amplificatore Vin-BVout abbiamo che l'ingresso diventa 0...degenera...la retroazione positiva dovrebbe divergere ma se faccio tutti i passaggi ottengo che degenera esattamente come la retroazione negativa con segni invertiti nella somma all'ingresso:

Vout=\frac{Avin}{1-BA} osservo che l'unica differenza la abbiamo se BA tende a 1 ma la vedo dura :mrgreen: mentre nella retroazione negativa non divergerà mai, questo è sicuro se BA>0.

Ma comunque io non ho neanche ben capito perché funzioni il blocco di retroazione per l'amplificatore operazionale, cioè, quel + e - davanti ai rispettivi ingressi non mi portano a pensare ad una retroazione così immediata...ma piuttosto a due valori legati all'uscita dalla relazione Vout=A((V_+)-(V_-)).

Comunque se lo schema della retroazione che ho seguito è corretto non mi risolve comunque il problema iniziale...io vedo sempre per A->\infty lo stesso risultato.
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[6] Re: amplificatore con retroazione positiva e negativa

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 16 lug 2015, 12:57

Puoi vedere l'annullamento dell'ingresso quando A\to\infty anche in questo modo. Il guadagno ad anello chiuso vale \frac{V_o}{V_{in}}=\frac{A}{1+A\beta}. Se al posto del guadagno "uscita diviso ingresso" calcoli ingresso del blocco A (V_e) rispetto all'ingresso V_{in} hai che \frac{V_e}{V_{in}}=\frac{1}{1+A\beta} e se A tende a infinito l'ingresso dell'amplificatore va a zero, perche' la retroazione mantiene l'uscita a valore finito e quindi l'ingresso va a zero, che e` quanto avevo detto che V^- insegue V^+, oppure detto ancora diversamente se A va a infinito hai una coppia noratore/nullatore.

Per quanto riguarda lo scambio dei segni, hai ragione, viene esattamente la stessa cosa (tranne un segno meno in qualche espressionei).

Pero`, e c'e` sempre un pero`, i risultati che trovi sono corretti se A\beta e` un numero reale, magari tendente a infinito. Nei libri "teorici" quando si usa il modello noratore/nullatore alcuni non indicano i morsetti + e - degli operazionali, sono inutili.

Nel mondo reale invece le cose sono diverse. La funzione A\beta ha dei poli e degli zeri, e nel momento che si vanno a considerare anche queste singolarita`, succede che a seconda del valore del guadagno di anello, del segno della retroazione... alcuni poli si possono spostare a destra e il sistema diventa instabile.

Quando senti dire che A\beta reale negativo minore di -1 provoca instabilita`, non e` vero, e` il fatto che abbia una dinamica che provoca instabilita`.
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[7] Re: amplificatore con retroazione positiva e negativa

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 17 lug 2015, 21:55

IsidoroKZ ha scritto:..Quando senti dire che A\beta reale negativo minore di -1 provoca instabilita`, non e` vero, e` il fatto che abbia una dinamica che provoca instabilita`.

Ciao Foto UtenteIsidoroKZ, credo che saremmo in molti ad apprezzare se ti andasse di spendere due parole su questo aspetto? :-)
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[8] Re: amplificatore con retroazione positiva e negativa

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 18 lug 2015, 0:43

Metto nella coda delle cose da fare :)
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[9] Re: amplificatore con retroazione positiva e negativa

Messaggioda Foto Utentestrato » 23 lug 2015, 11:22

Quando senti dire che A\beta reale negativo minore di -1 provoca instabilita`, non e` vero, e` il fatto che abbia una dinamica che provoca instabilita`.


BOOM
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