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Esercizio amplificatore operazionale ideale retroazionato

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Esercizio amplificatore operazionale ideale retroazionato

Messaggioda Foto Utentekiopo » 4 giu 2020, 17:54

Ciao! tra qualche settimana avrò un esame di elettronica e avrei bisogno di aiuto, intanto pensate sia corretto il procedimento che ho usato per il primo punto?

1) Vs è posto a 0 (cortocircuito)
2) calcolo partizione di tensione su R4 per stabilire tensione su morsetto positivo dell'opamp (risultato = 4 volt)
3) controreazione negativa implica che ci sono 4 volt anche su morsetto negativo
4) la ddp ai capi di R1 è quindi 1 volt e crea una corrente di 0,5 mA
5) questa corrente passa per R2 provocando caduta di potenziale negativa di 3 volt, quindi Vout sarà 1 volt?

scusate ma non sto capendo più di tanto
Grazie
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[2] Re: Esercizio amplificatore operazionale ideale retroazionat

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 4 giu 2020, 21:42

:ok: per il primo .
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[3] Re: Esercizio amplificatore operazionale ideale retroazionat

Messaggioda Foto Utentekiopo » 4 giu 2020, 22:08

Grazie per la risposta, quindi è corretto che Vout mi venga 1 volt?
Se confermi provo col secondo punto dell'esercizio :D
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[4] Re: Esercizio amplificatore operazionale ideale retroazionat

Messaggioda Foto Utentekiopo » 5 giu 2020, 0:13

Inoltre ho un dubbio, la corrente generata dalla caduta di potenziale ai capi di R1 non dovrebbe generare una corrente proveniente dalla massa che passando per R4 provochi una alterazione della tensione su tale resistenza? in questo modo verrebbe alterato anche il potenziale sul morsetto positivo! o sbaglio?
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[5] Re: Esercizio amplificatore operazionale ideale retroazionat

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 5 giu 2020, 0:37

Sbagli, ma non so dirti come sbagli :(. Fai il disegno con FidoCadJ, cosi` posso farti vedere dove passano le correnti.

Il primo quesito puoi anche risolverlo pensando che V1 sia sdoppiato: uno va su R1 e l'altro su R3. L'amplificatore ha due generatori di ingresso, uno amplificato con guadagno invertente (-R2/R1=-3), l'altro invece attenuato di 0.8 volte (partitore di R3 ed R4, come hai gia` calcolato), e poi amplificato di 1+R2/R1=4.

Allora hai una tensione di 5V moltiplicata per -3 e una di 4V moltiplicata per +4, totale -15V+16V=1V.

Da notare che se mettessi un solo generatore, l'operazionale sarebbe saturo.
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[6] Re: Esercizio amplificatore operazionale ideale retroazionat

Messaggioda Foto Utentekiopo » 5 giu 2020, 3:53

Grazie per l'aiuto, eccolo in FidoCadJ :ok:
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[7] Re: Esercizio amplificatore operazionale ideale retroazionat

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 5 giu 2020, 7:39

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[8] Re: Esercizio amplificatore operazionale ideale retroazionat

Messaggioda Foto UtenteSandroCalligaro » 5 giu 2020, 7:44

Anch'io avrei adottato, come Foto UtenteIsidoroKZ, la sovrapposizione degli effetti. La cosa, ovviamente, si può estendere al secondo quesito, evitando così qualche conto già fatto.
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[9] Re: Esercizio amplificatore operazionale ideale retroazionat

Messaggioda Foto UtentePietroBaima » 5 giu 2020, 7:59

Applichiamo la sovrapposizione. Come primo caso poniamo Vs=0

Supponiamo che la tensione di uscita sia 2V.

In questo caso sul morsetto invertente è presente una tensione pari a

\frac{2 \text{V}\cdot 2\text{k}\Omega+V_1\cdot 6\text{k}\Omega}{8 \text{k}\Omega}

che deve essere uguale a quella presente sul morsetto non invertente, che vale

V_1\frac{8 \text{k}\Omega}{10 \text{k}\Omega}

Uguagliandole e trovando V1 si ha V1=10V da cui \frac{V_o}{V_1}=0.2

Poniamo ora V1=0, per fare il secondo caso della sovrapposizione.
Le resistenze su Vs non contano nulla, poiché l’OPAMP è supposto ideale.
Si ha un amplificatore invertente, osservazione che permette di scrivere subito

formula errata: \frac{V_o}{V_s}=-3

In definitiva si ha che
formula errata: V_o=0.2V_1-3V_s

EDIT:ho sbagliato, l'amplificatore è NON invertente. scusatemi (grazie Foto UtenteIsidoroKZ)
Di seguito la parte corretta:

Si ha un amplificatore non invertente, osservazione che permette di scrivere subito

\frac{V_o}{V_s}=4

In definitiva si ha che V_o=0.2V_1+4V_s
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Io capisco le cose per come le scrivete. Per esempio: K sono kelvin e non chilo, h.z è la costante di Planck per zepto o per la zeta di Riemann e l'inverso di una frequenza non si misura in siemens.
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[10] Re: Esercizio amplificatore operazionale ideale retroazionat

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 5 giu 2020, 12:27

kiopo ha scritto:Grazie per l'aiuto, eccolo in FidoCadJ :ok:


Ottimo e grazie! (nota che il simbolo di operazionale c'e`,non devi disegnarlo a segmenti!)

Provo nel primo schema a chiarire dove passano le correnti. Il problema degli schemi con op amp e` che non si indicano quasi mai le alimentazione, e ci si dimentica che l'operazionale in qualche modo e` connesso all'alimentazione. La corrente che entra o esce dall'uscita passa attraverso le alimentazioni. Qui ho solo indicato il ground, e` solo un modello approssimato ma fa vedere che la corrente che entra nell'uscita esce da un piedino di alimentazione e rientra sul generatore (curva rossa). Per l'altra maglia non dovrebbero esserci problemi.

Mi viene il sospetto che volessi fare passare la corrente di R1 attraverso il "cortocircuito virtuale". Da li` NON passa corrente, e non perche' l'impedenza sia infinita, ma perche' non c'e` tensione fra ingresso piu` e meno. Ci sono operazionali che hanno fra ingressi piu` e meno una resistenza di ingresso di una cinquantina di ohm, e continua a non passare corrente!
Prima ci si dimentica della massa virtuale e del cortocircuito virtuale, meglio e`, vedere qui viewtopic.php?f=1&t=16478#p112710



Invece nel secondo schema c'e` la sovrapposizione degli effetti. Quando accendo il generatore rosso annullo quello azzurro (ho messo un corto rosso per dire che con V1' acceso il generatore azzurro non c'e`) e viceversa quando attivo solo quello azzurro V1".
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