Alcuni dubbi su AGC

[darkweader]

Ho alcuni dubbi su dei controlli di ampiezza che ho trovato su diversi libri di testo,
in particolare associati all'oscillatore a ponte di Wien;
So che sto già trattando un argomento simile in un altro post, ma qua vorrei soffermarmi solo sul controllo, per capire il perché di alcuni "comportamenti".

Essenzialmente sono 3, i libri di testo, se a qualcuno potrebbe interessare (magari se li ritrova a casa) sono

Microelettronica -Jeager
Circuiti per la microelettronica -Sedra,Smith

Vorrei partire dal primo e poi in caso esaminare gli altri,di questo ho capito il funzionamento ma a livello di simulazione non mi tornano alcune cose:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

affinchè il circuito oscilli, ma le oscillazioni non si smorzino, o divergano facendo saturare l'operazionale

devono essere rispettate le seguenti 2 condizioni



Ho dato i seguenti valori ai componenti:

R3=250
R4=100
R5=100
R6=100

Con questi valori rispetto le due condizioni, le oscillazioni partono e vengono sostenute.

la frequenza di oscillazione è data da R1=R2=250 e C1=C2

ho effettuato 3 prove, pensando che quella critica per il comportamento fosse alla frequenza più alta ed in particolare con: C=64pF C=640pF C=6400pF


Ecco il risultato delle simulazioni:

http://i.imgur.com/1XUQa.png
come si può vedere il picco positivo e il picco negativo sono uguali

Aumentando la frequenza invece:
http://i.imgur.com/RbuUl.png

Anche senza la terza prova, poiché il risultato è il medesimo si può vedere, che la sinusoide diventa asimmetrica.

Vorrei capirne il motivo, anche perché, casualmente, scrivendo male la netlist, ho eliminato la resistenza R6
di cui nel controllo d'ampiezza sinceramente non ne vedo l'utilità.

Quindi un'altra domanda sarebbe: a cosa serve R6, e non posso farne a meno?
tanto in ogni caso quando uno dei due diodi conduce, il parallelo con R3 opportunamente dimensionato mi può fare diminuire il guadagno al valore voluto.

La risposta a questo quesito mi interessa poiché, utilizzando questo secondo schema sparisce la differenza tra picco positivo e il picco negativo

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

con R3=350
R4=100
R5=100

in questo modo le condizioni sono rispettate ( anche gli stessi valori 3.5>2 e 0.8<2)

qui le condizioni sono :



fo=10Mhz:
http://i.imgur.com/MNkHy.png

fo=1Mhz:
http://i.imgur.com/o9rTj.png

In questo caso invece la sinusoide è simmetrica.

[IsidoroKZ]

1) Metti sempre i valori delle resistenze sullo schema, non in una tabella a parte.
2) Scrivi giusto il simbolo di megahertz

La differenza fra i due circuiti e` il livello di tensione a cui intervengono i diodi. Quando togli R6 la rete limitatrice entra in funione a tensione piu` bassa, l'ampiezza dell'oscillazione e` controllata dai diodi ed e` simmetrica. Invece con R6 la tensione di uscita puo` diventare piu` alta, entrano in gioco le limitazioni dell'operazionale, slew rate e saturazione di tensione.

[darkweader]

però l'operazionale LT1191 che forse non avevo specificato, ha un elevato slaw rate, e nella simulazione non si ha il fenomeno della saturazione, inoltre mi aspettavo un comportamento anomalo alla frequenza più alta di 10MHz anzichè a 1MHz.


Volevo provare a determinare l'ampiezza della tensione d'uscita direttamente dallo schema, senza dover ricorrere alla simulazione, tuttavia l'ampiezza varia al variare della frequenza, mentre come è spiegato sul testo ciò non dovrebbe accadere, poiché la tensione viene determinata senza tenere conto dei Condensatori, che sono l'unico valore che vario, anche se tuttavia dice che essendo un controllo non lineare la determinazione della tensione d'uscita sarebbe approssimativa

perché avviene ciò?

Appena ho tempo posto il circuito che invece viene suggerito sul Sedra-Smith (circuito limitatore d'ampiezza), vorrei capire se anche li si verificherebbe il variare dell'ampiezza della tensione d'uscita al variare della frequenza;
Inoltre di quest'ultimo non ho capito molto bene il funzionamento.

[dimaios]

darkweader, siccome hai prodotto lo schema FidoCadJ ed hai utilizzato il LaTex per le formule perché non alleghi le immagini caricandole sul server del forum invece di eseguire link a server esterni ?
Per cortesia evita questa tecnica in quanto le immagini residenti su server esterni possono essere facilmente rimosse e riguardando il thread a distanza non si capisce più nulla poiché vengono a mancare informazioni.
Grazie.

[darkweader]

Non sapevo si potessero caricare sul forum, non mancherò la prossima volta, non so se posso modificare il vecchio messaggio...



Aggiungo un ultimo dubbio, quando posso nei calcoli considerare il comportamento ideale di un operazionale, dipende dalle caratteristiche dell'operazionale (in questo caso LT1191) oppure no?

Per determinare la tensione d'uscita della sinusoide viene considerato il comportamento ideale dell'oamp, quindi ho ragionato cosi:


Se all'aumentare della frequenza, l'ampiezza diminuisce (dai risultati della simulazione), il mio problema è dimensionare opportunamente i componenti in modo da non far saturare l'operazionale, quindi effettuo i miei calcoli alla frequenza di lavoro più bassa, cosi alle frequenze più elevate non avrò sicuramente problemi.

Alla frequenza di lavoro di 10 kHz posso considerare il comportamento ideale dell'oamp?

[DirtyDeeds]

Anche senza la terza prova, poiché il risultato è il medesimo si può vedere, che la sinusoide diventa asimmetrica.

Se la sinusoide è asimmetrica è perché la limitazione dell'ampiezza non è imposta dal controllo di guadagno ma dall'opamp che satura: hai dimensionato male la rete limitatrice.

devono essere rispettate le seguenti 2 condizioni

Sì, ma devi anche vedere per quale ampiezza della tensione di uscita interviene il controllo.

Non sapevo si potessero caricare sul forum, non mancherò la prossima volta, non so se posso modificare il vecchio messaggio...

Non la prossima volta: inserisci le immagini in un nuovo messaggio, noi cancelleremo i link esterni (che tra un po' cancelleremo comunque).

[darkweader]

Se la sinusoide è asimmetrica è perché la limitazione dell'ampiezza non è imposta dal controllo di guadagno ma dall'opamp che satura: hai dimensionato male la rete limitatrice.

Non capisco cosa centri che l'oamp satura, se è alimentato a +-5V, ma l'ampiezza è per il picco positivo circa 3.6V e per il picco negativo -4.5V.

Inoltre a 10MHz non avviene, e ad 1MHz si, nel dimensionamento di cosa altro devo tenere conto?

determino analiticamente quale dovrebbe essere la tensione d'uscita e lo posto...
come ripeto però posso o non posso considerare il comportamento ideale dell'oamp nel fare questo?

[DirtyDeeds]

Non capisco cosa centri che l'oamp satura, se è alimentato a +-5V, ma l'ampiezza è per il picco positivo circa 3.6V e per il picco negativo -4.5 V.

C'entra, eccome. Però quando si fa un progetto bisognerebbe leggere bene i data sheet dei componenti che si utilizzano, dall'inizio alla fine, riga per riga. In particolare, la risposta a questo tuo dubbio sta nel grafico in basso a destra di p. 6.

[darkweader]

me lo avevi già detto, ma pensavo si verificasse solo se non inserivo il controllo, tuttavia non so neanche come interpretarlo il datasheet, intendi "Output Swing vs Supply Voltage"?

[DirtyDeeds]

Ma le leggi le risposte?

me lo avevi già detto, ma pensavo si verificasse solo se non inserivo il controllo

Ti ho scritto:

hai dimensionato male la rete limitatrice.

"Output Swing vs Supply Voltage"?

Ti sembra quello il grafico in basso a destra?

Mi sto un po' stufando di questa eterna discussione su questo oscillatore e il suo controllo d'ampiezza: se vuoi essere aiutato devi impegnarti a leggere bene e a ponderare di più le risposte che ti vengono date, altrimenti non si va da nessuna parte.