dimensionamento R amplificatore a transresistenza con 2stadi

[mentos]

Salve a tutti ragazzi,
sono nuovo di qui,mi complemento per il forum essendo questo il mio primo intervento.
Metto su questa discussione perché ho delle difficoltà e dei dubbi su alcune considerazioni di ELETTRONICA (sto preparando l'esame).
Assegnato il testo d'esame che allego sesta pagina,data 10/02/2004 ,devo svolgere i vari punti.
Il primo punto è ok,individuo la topologia del parallelo-parallelo,schematizzo mediante una matrice ammettenza Y ed inviduo i parametri Beta e guadagno d'anello A,che mi permettono poi di scrivere le equazioni caratteristiche del guadagno di questo amplificatore a ciclo chiuso.
Bene,definito Af= 1/ (1+AB) scrivo le equazioni caratteristiche riferendomi (come da consegna) al primo stadio.
Passo ora alla seconda domanda:
dimensionare i resistori per soddisfare le specifiche sia di guadagno che di
larghezza di banda, motivando le scelte adottate
abbiamo a che fare con un amplificatore con effetti transresistivi con guadagno complessivo di 500 kohm.
Bene,io devo dimensionare il circuito affinchè l'amplificatore in questione costituito da due stadi abbia guadagno complessivo a 500 kohm e tagli alla frequenza di 100 kHz.
Il primo stadio verrà trattato come amplificatore a transresistenza,mentre il secondo stadio verrà trattato come amplificatore di tensione (il prodotto dei due deve dare 500 kohm appunto).
Come posso dimensionare opportunamente le resistenze?? Devo tagliare ad una frequenza molto elevata (circa 100 kHz) ed il guadagno è molto elevato.
Vi ringrazio per l'attenzione.
Buona serata

[mrc]

Ciao mentos, benvenuto!

Assegnato il testo d'esame che allego sesta pagina,data 10/02/2004...

Consiglio di riportare lo schema elettrico, del tuo esercizio, in un post utilizzando FidoCADJ.
Le indicazioni per usare Fidocadj le trovi a questi link:

http://www.electroyou.it/darwinne/wiki/fidocadj

http://www.electroyou.it/elettrodomus/w ... -per-tonni

Come posso dimensionare opportunamente le resistenze??

Inoltre ti consiglio di scrivere quella che secondo te è la strada da seguire per arrivare alla soluzione del tuo esercizio. In questo modo fai conoscere, a chi ti vorrà aiutare, il livello delle tue conoscenze della materia.
Per scrivere la formule devi usare LaTex disponibile a questo link:

http://www.codecogs.com/latex/eqneditor.php

A questo link è presente una piccola guida a LaTex:

http://www.electroyou.it/mrc/wiki/intro ... o-di-latex

Se segui le indicazioni, da me suggerite, hai maggiori probabilità che ti venga data una mano per risolvere il tuo esercizio; visto che questo modus operandi è la norma per il forum di ElectroYou.

[IsidoroKZ]

Dove studi, corso di laurea e libro di testo?

Una soluzione non ottimale potrebbe essere questa. Progetti il secondo stadio in modo che abbia una banda di 100kHz: questo ti dara` una amplificazione massima. Con questa amplificazione determini quanto ti manca ad arrivare con il primo stadio alla specifica richiesta. Verifichi poi che la banda del primo stadio sia molto maggiore di 100kHz e il problema e` risolto.

[mentos]

Mi scuso per non aver fornito le giuste informazioni,effettivamente avrei dovuto dire che tipo di traccia di soluzione volevo fare.
Tuttavia sto preparando l'esame di elettronica 1 e studio in ing.elettronica.
Per quanto riguarda l'esame,bene ho capito,ma la mia difficoltà sta nel primo stadio.
Tratto il secondo stadio traendone un guadagno di tensione,che rispettivamente moltiplicato per il guadagno di transresistenza del primo stadio mi permetterà di avere un guadagno totale di 500 kohm.
Da lì,poi dimensionerò il tutto.
Trascuriamo per il momento effetti quali per esempio riduzione della banda etc etc e mi concentro solo ed esclusivamente sul concetto del problema.
Se come giustamente da te consigliatomi impongo che il secondo stadio debba tagliare a 100 kHz,allora ciò significa che avendo a disposizione i modelli 741,il secondo stadio ha le seguenti caratteristiche:
1)frequenza di taglio di 100 kHz.
2)guadagno di tensione di 2----> in logaritmico pari a 6dB.
Benissimo,dunque sapendo che il guadagno dell'amplificatore complessivo è pari a 500 kohm,e sapendo che l'amplificatore di tensione relativo al secondo stadio per tagliare a 100 kHz deve avere un guadagno di tensione pari a 6 dB (in lineare a 2),è evidente che il primo stadio dovrà avere un guadagno di transresistenza pari a 250 kohm.
Il mio problema è ora fare si che il guadagno del primo stadio sia pari a 250 kohm.
Più in generale posso dire così.
SE IO HO UN AMPLIFICATORE DI TENSIONE MODELLO 741,REAZIONATO OPPORTUNAMENTE AFFINCHE' ABBIA DEGLI EFFETTI TRANSRESISTIVI (VEDI PER ESEMPIO L'AMPLIFICATORE IN CONFIGURAZIONE INVERTENTE STANDARD CON IL MORSETTO POSITIVO A MASSA) COME POSSO FARE AFFINCHE' IL SUO GUADAGNO SIA PARI A 250 kohm??[b][/b]
mi scuso ancora per non avere spiegato inizialmente con dettaglio tutte le cose.
Buona giornata a tutti quanti e grazie..!!

[IsidoroKZ]

Non sono d'accordo sul guadagno del secondo stadio di 2 per avere una banda di 100kHz. Secondo me viene diversamente.

Non hai specificato ateneo e libro di testo.

Il guadagno di un amplificatore di transresistenza e` semplice, almeno con operazionale ideale: se guardi lo schema vedi immediatamente come dimensionare i componenti perche' una data corrente di ingresso ti dia la tensione di uscita voluta .

Poi devi verificare la banda, ma mi pare che non dia problemi.

[mentos]

ARGH mannaggia a me,scusami ho sbagliato.
Il secondo stadio ha un guadagno di 20 dB se taglia a 100 kHz.
Pertanto essendo in lineare pari a 10,dovrò fare in modo che il primo stadio abbia un guadagno pari a 50 kohm.
Comunque sia,sono di Cagliari,sto studiando dallo Jaegar soprattutto e consulto il Sedra,però studio dal primo.
Detto questo,ti ringrazio tanto per il tuo aiuto,mi sta servendo parecchio.
Ora se io volessi guadagnare 50 kohm,come potrei dimensionare le resistenze??
Il mio problema deriva dal fatto che è un op amp reazionato con effetti transresistivi,
scusami,potrei ora dire fesserie,ma sto tuttavia cercando di ragionare
allora,se considerassi solamente il primo stadio avrei che (facendo l'equilibrio ai nodi):
Vo/Is=-R1 con Is=Vs/Rs
scusami ma ho difficoltà sul primo stadio diciamo.
in ogni caso,grazie mille veramente,molto gentile..

[IsidoroKZ]

Ok, il primo stadio e` giusto, il guadagno e` -R1. E non hai Vs, hai direttamente Is (a meno che non pensi ad un equivalente Thevenin con Vs e Rs, ma in questo caso e` inutile).

Il secondo non ancora: il guadagno deve essere 10 per avere una banda di 100kHz, ma e` il guadagno non invertente (il noise gain), in quella configurazione hai guadagno -9 e banda di 100kHz, quindi il guadagno del primo stadio deve essere di 55.6kohm.

Adesso puoi verificare stabilita` e banda del primo stadio.

[mentos]

Tutto ok grazie mille,verissimo,giustamente considerando il fattore di controreazione invertente si ha -9.
In ogni caso,ora ti chiedo un'ultima cosa sperando di non essere pesante e indiscreto.
Che differenza c'è sostanzialmente tra il primo stadio e il secondo stadio??
Fondamentalmente ho svolto considerando il secondo stadio come guadagno di tensione un po' "a forza" ma essendo entrambi invertenti sono identici.
entrambi,sostanzialmente dovrebbero essere amplificatori di transresistenza,tuttavia uno viene trattato in un modo (il primo e ne sono perfettamente d'accordo) e l'altro,il secondo viene trattato considerando l'amplificatore come se fosse di tensione.
Ti ringrazio ulteriormente

[IsidoroKZ]

Il secondo stadio e` un amplificatore di transresistenza in cui la resistenza di ingresso trasforma la tensione di ingresso in una corrente. Lo si chiama normalmente amplificatore di tensione invertente, ma in realta` e` quello che ho detto prima. Si vede che non e` un buon amplificatore di tensione perche' ha una impedenza di ingresso non elevatissima e la retroazione all'ingresso fa un confronto in parallelo e non in serie come si dovrebbe fare per tirare su l'impedenza di ingresso.

[mentos]

Ok..mi perdo un pochino..ti spiego come ragiono e mi dici di conseguenza.
Il primo stadio viene considerato un amplificatore a transresistenza (lo abbiamo detto,siamo d'accordo).
Il secondo invece,viene considerato includendo la resistenza R2 (se non la includessi,suppongo che la tensione di uscita del primo stadio e la tensione di ingresso del secondo stadio coinciderebbe con un cortocircuito virtuale,il che non andrebbe tanto bene).
Pertanto ho dimensionato l'intero amplificatore nel seguente modo:
Rm=500KOhm=Vo/Is=[(Vo1/Is) (Vo/Vo1)]
ovvero:
l'amplificatore globale è dato dal prodotto di due guadagni: quello del primo stadio con effettu transresistivi (dove la tensione di uscita del primo stadio è Vo1 e la corrente di ingresso è Is) e il guadagno del secondo stadio adimensionale,poiché di tensione (dove la tensione di uscita è la Vo e la tensione di ingresso è Vo1)[b][/b]
Ho ragionato nel seguente modo:
Ciò che esce dal primo è esattamente ciò che entra nel secondo stadio.
Vo1 è la tensione di uscita del primo stadio ma allo stesso tempo anche la tensione di ingresso del secondo stadio.
dove preciso che:
per primo stadio intendo dal generatore di corrente escludendo la resistenza R2.
per secondo stadio intendo includendo[b][u][/u][/b] la resistenza R2.
Detto questo,la domanda che uno si pone ora è: AMMESSO CHE QUESTO SIA GIUSTO O SBAGLIATO PERCHE' HAI RAGIONATO IN QUESTO MODO?? COSA TI HA SPINTO A FARE QUESTE CONSIDERAZIONI??
La risposta è che i due stadi sono completamente identici; qualunque libro o testo a cui si fa riferimento tratta i seguenti come degli amplificatori di tensione reazionati in maniera tale da ottenere degli effetti transresistivi,dunque secondo una topologia PARALLELO-PARALLELO.
Detto questo,io sono vincolato se non obbligato dal fatto di utilizzare come primo stadio un guadagno di transresistenza,mentre invece utilizzo un guadagno adimensionale nel secondo dicendo che l'uscita del primo è l'ingresso del secondo.
Sono perfettamente d'accordo su tutto la tua affermazione precedente,ti ho espresso questo mio concetto per il fatto che non mi ci ritrovo alla fine della risposta ultima del forum.
Si vede che non e` un buon amplificatore di tensione perche' ha una impedenza di ingresso non elevatissima e la retroazione all'ingresso fa un confronto in parallelo e non in serie come si dovrebbe fare per tirare su l'impedenza di ingresso.

Io ho fatto questa ipotesi (potrebbe essere sbagliata anche,non mi stupirei) per il fatto che non riesco a fare quest'ultimo come un amplificatore di tensione,ma bensì come un amplificatore di transresistenza proprio perché il confronto è in parallelo---->dalla teoria dunque transresistenza.
Inoltre,essendo il morsetto positivo a massa,sono vincolato dal fatto che mi entra una corrente e mi esce una tensione; diciamo che sono varie ipotesi ma tutte convergono sul fatto che vedo l'amplificatore seguente come se fosse solo di transresistenza.
Questo è tutto il mio ragionamento globale,sperando sia giusto o forse completamente sbagliato.
In ogni caso,non smetto di ringraziarti.