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Soluzioni esercizi Rosenstark

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[11] Re: Soluzioni esercizi Rosenstark

Messaggioda Foto Utentedadduni » 2 giu 2020, 11:10

Non sono sicuro di nulla di quello che sto per scrivere, qualsiasi correzione è ben accetta.
Io ho simulato tutto in AC, sostituendo ai transistori il loro modello con hie di ingresso, e generatore di corrente pilotato hfe di uscita. A questo punto non avendo dipendenze dalla frequenza ho simulato tutto in AC su una decade.
Sim1: per valutare il guadagno teorico G_{\inf} ho solo aumentato i guadagni hfe di qualche ordine di grandezza, e il guadagno totale diventa 50 (come da calcoli).
sim1.png


Sim2: Per valutare il loop gain ho aperto l'anello di feedback a valle della 5ohm, a sinistra verso l'ingresso ho messo il generatore di prova da 1A (sempre AC) e ho chiuso la 5ohm sul carico che vedrebbe nell'emettitore ad anello chiuso (Hie+R5)/Hfe. La corrente sul resistore di chiusura sarà il loop gain.
sim2.png


Sim3: Se ci sono elementi dal guadagno esplicito (come il modello semplificato del BJT) tolgo la dipendenza di un generatore controllato, rendendolo indipendente dalla corrente di base, e misuro la corrente di base risultante.
sim3.png


I risultati sono tutti concordi con un loopgain di 135. E con un Ginf=50.
Se cambio il generatore di ingresso l'uscita continua a guadagnare 50, non mi si sono presentati problemi di instabilità, non so se è dovuto alla misura solo in AC, tu che prove hai fatto per dire che è stabile solo con 1Vin?
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[12] Re: Soluzioni esercizi Rosenstark

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 2 giu 2020, 13:56

:ok: ecco le mie simulazioni:

in DC
esP25c.gif
esP25c.gif (5.79 KiB) Osservato 489 volte

(per Vi=1V è Vo=5.2V)
e Vo si ri
aggiungendo un segnale 50mV 1kHz
e osservando Vi e Vo, si ricava il guadagno (=50).
La verifica (confrontando ingresso e uscita ridimensionata)
esP25b.gif
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[13] Re: Soluzioni esercizi Rosenstark

Messaggioda Foto Utentedadduni » 2 giu 2020, 14:40

Io ho usato il modello equivalente dei BJT con i generatori ideali di corrente, come posso usare un BJT vero (come nelle tue simulazioni) impostando i parametri h?
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[14] Re: Soluzioni esercizi Rosenstark

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 2 giu 2020, 15:54

Io ho utilizzato dei normali BC547A.
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[15] Re: Soluzioni esercizi Rosenstark

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 2 giu 2020, 17:35

dadduni ha scritto:... ma in altri casi come si fa? Mi sembra una strada difficilmente percorribile questa


Non si fa :-)

Nel primo caso hai valutato il rapporto di ritorno, nel secondo il guadagno di anello. Qualche volta sono uguali, qualche volta no e spesso sono anche confusi. Il rapporto di ritorno varia a seconda del generatore che scegli. Oltre ai generatori pilotati, in linea di principio si puo` calcorare il rapporto di ritorno rispetto a qualunque componente, incluse resistenze, ma e` un modo poco intuitivo, uno stunt inutile direi.

Quando tagli e ripristini le impedenze stai cercando il guadagno di anello con svariate approssimazioni, vedi questo articolo. In questo articolo sono mostrate le due metodologie per il calcolo dei sistemi retroazionati, anche se il metodo con il rapporto di ritorno non e` proprio uguale al metodo di Rosenstark.

Guarda anche la bibliografia e se poi vuoi vedere il calcolo del guadagno di anello senza troppi doppi bipoli, dai un'occhiata al Millman Grabel.
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[16] Re: Soluzioni esercizi Rosenstark

Messaggioda Foto Utentedadduni » 2 giu 2020, 18:58

Forse è una domanda stupida. Nella pratica circuitale "quotidiana" ha più senso calcolare l'uno o l'altro o sono indifferenti? perché a occhio mi verrebbe da dire che conviene calcolare il loop gain e stimare il guadagno ad anello chiuso come \frac{A}{1+A \beta} piuttosto che calcolare T e valutare il guadagno Ginf e G0, o sbaglio?

PS: in particolare per Foto UtenteIsidoroKZ avevi portato tempo fa l'esempio della retroazione nascosta in un partitore di tensione, in quel caso come lo interrompo il loop e dove inietto la tensione? Si può fare con soli componenti passivi?
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[17] Re: Soluzioni esercizi Rosenstark

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 2 giu 2020, 20:50

Se vuoi calcolare per bene A e beta, con i doppi bipoli e` lungo e laborioso, guarda l'articolo che ho linkato nel messaggio precedente. Anche T, Ainfinito e Ao puo` essere lungo (di solito di meno), spesso Ao lo si puo` tralasciare.

La risposta alla tua domanda e` che ognuno usa il metodo con cui e` piu` familiare. Inoltre capita di rado di fare i conti di retroazione completa con tutti i parametri. Se si usano gli operazionali molto spesso basta Ainfinito.

Se invece si progettano circuiti integrati analogici (ma sono in pochi a farlo), allora bisogna fare i conti per bene, perche' specie con i MOS possono saltare fuori effetti inaspettati e dannosi, ad esempio zero a destra con la compensazione di Miller.

Circuiti analogici a discreti non si usano praticamente piu` :(

Per il partitore, guarda l'articolo
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[18] Re: Soluzioni esercizi Rosenstark

Messaggioda Foto Utentedadduni » 15 giu 2020, 16:51

Ripropongo questo argomento, spero che possiate chiarirmi le idee. Proprio quando pensavo di aver capito e invece..... :roll:
Esercizietto facile facile.


OPAMP ideale.

Metodo che funziona
Calcolo la tensione al morsetto invertente. La applico anche al morsetto non invertente e calcolo la corrente che scorre su R3.
V_-=V_{out} \frac{R_1}{R_1+R_2}

V_{out}= V_+ + \frac{V_+ - V_{in}}{R_4} \cdot R_3

Due equazioni in due incognite e si ricava Vout/Vin = 1.111. Simulato, perfetto.

Metodono NON funzionante

Sostituisco il generatore controllato con uno indipendente, spengo i generatori indipendenti, calcolo la tensione agli ingressi, quella dovrebbe essere il negato del loop gain.
A quel punto faccio G_{cl}=\frac{A}{1+A \cdot B} e mi dovrebbe venire lo stesso guadagno di prima ma.... non viene: viene 1.22.

Correzione di Rosenstark???
Se interrompo il feedback negativo, verso l'ingresso applico una Vtest e leggo la tensione in uscita, a quel punto il rapporto di ritorno T viene 10. Se faccio G_{cl}= A_{inf} \frac{T}{1+T} intanto: quale A devo prendere? Quello del primo punto o quello del secondo punto? Se prendo A del secondo punto "non funzionante" il risultato è corretto, ma io speravo che mi uscissero già uguali.

In pratica avevo capito che potessi usare O il rapporto di ritorno con le formule di Rosenstark O il loop gain con la formula classica, invece in questo caso per far uscire l'esercizio devo usare entrambi insieme. Qualcuno può spiegrmi come funziona?
Grazie mille,
Davide
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[19] Re: Soluzioni esercizi Rosenstark

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 15 giu 2020, 17:08

Se usi un operazionale ideale il rapporto di ritorno vale infinito, quindi basta calcolare A_\infty che viene calcolato come hai fatto prima. In Rosenstark non c'e` A e beta.
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[20] Re: Soluzioni esercizi Rosenstark

Messaggioda Foto Utentedadduni » 15 giu 2020, 17:10

Ma anche senza rapporto di ritorno, perché se impongo il corto virtuale viene un risultato e se calcolo il loopgain con la sostituzione del generatore ne viene un altro?
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