¿Cuál es la función del divisor de voltaje en el siguiente circuito?

Los opamps solo funcionan con una sola fuente.

Eso significa: Para permitir que la salida oscile por encima y por debajo del valor de reposo, este valor de CC inactivo en la salida debe estar en algún lugar entre los límites (establecido por el potencial de tierra y Vcc). Por lo tanto, la entrada está sesgada con el 50% de Vcc. Esta tensión de CC se transfiere a la salida de las luces ópticas porque la ganancia de CC es unidad (causada por los condensadores C1 y c2). El segundo opamp no necesita un divisor de voltaje de polarización separado porque está acoplado en CC a la salida del primer opamp.

El transductor ultrasónico es un elemento capacitivo. Esto significa que no pasa corriente CC y no tiene capacidad para establecer el punto de operación de CC del circuito. R1 y R2 establecen el punto de operación de CC.

Si tenía una configuración de amplificador operacional de suministro dividido (suministros de + y - 4,5 voltios) porque el transductor es capacitivo, necesitará una resistencia de entrada a 0 V para configurar el punto de operación de CC a 0 V. Comparando los dos tipos de circuito (riel único y suministros divididos), una resistencia de 500 k a 0 V sería equivalente a R1 y R2 en su circuito.

Redibujando el esquema por conveniencia:

DadoqueZ1noofreceunarutadeCCatierra,elvoltajeenlaunióndeR1yR2será:

$$E2=\frac{E1\timesR2}{R1+R2}=\frac{9V\times1M\Omega}{1M\Omega+1M\Omega}=4.5V.$$

Luego,dadoqueunaopampconretroalimentaciónnegativaalrededordeellaprovocaráquesuentradasigaasuentrada+,ydadoqueR3R4C1noofrececaminoatierra,lasalidadeU1debeira4.5voltios.

EstoestableceelpuntodefuncionamientoinactivodeU1tantoparasuentradacomoparasusalidaa4,5voltiosypermitiráquesusalidaoscilesimétricamenterespectoalpuntodefuncionamientoentrelosrielesdesuministro.

A40kHz,-lafrecuenciaresonantedeZ1-lareactanciadeC1será:

$$Xc=\frac{1}{2\pi\f\C}\approx4000\Omega$$

ylagananciadeCAdelcircuitoserá:

$$Av=\frac{R3+R4+Xc1}{R4+Xc1}=\frac{1M\Omega+12k\Omega+4k\Omega}{12k\Omega+4k\Omega}\aproximadamente63.$$

Hayunpequeñoerrorallíporqueeltérminoreactivoseconsideróresistivo,peroeslosuficientementecercanoparaelpropósitoencuestión.

Lospuntosdeoperacióndeentradaysalidadelasegundaetapaseajustana4,5VporlasalidadeCCdelaprimeraetapa,ysugananciatambiénesdeaproximadamente63a40kHz,paraunagananciadevoltajetotaldeaproximadamente4000paraambasetapas.

Laetapadesalidautilizaunopamprielarielcomouncomparadorconhistéresis,ycomolasalidadelopamppuedeserde9Vo0V,lahistéresisseveasíconelpin6(elpindesalida)altoybajo:

En el encendido, la salida de U2 irá a 4.5 voltios, y si observamos el divisor de voltaje que comprende R8, R7 y D1, tendremos:

Entonces, dado que la salida del divisor siempre será menos positiva que U3- en el encendido, el Vout comienza incondicionalmente alto pero, cuando C3 se carga y se vuelve más positivo que U3 +, el Vout bajará. p>

Ahora, y aquí está el quid de la cuestión: cuando Z1 ve una señal mecánica a la que está sintonizada, generará una señal eléctrica, con un pico a esa frecuencia, que eventualmente se propagará al cátodo de D1, donde Se rectificará e integrará de modo que si su amplitud es lo suficientemente grande, podrá superar el sesgo histérico en la entrada + de U3 y forzar el Vout alto, donde permanecerá hasta que la señal en Z1 desaparezca y U3 vaya más positivo que U3 +