Resistencia de arranque: ¿una fuente de corriente o un circuito abierto?

3

El resistor superior se reinicia: \ $ i_ \ text {señal pequeña} = \ dfrac {v_ {en} - v_ {out}} {R} = 0 \ $. De acuerdo con The Art of Electronics (p. 97), dicha resistencia es una fuente actual (con \ $ i = 0 \ $ A?). ¿Por qué se reemplaza con una fuente de corriente en lugar de un circuito abierto?

Otra cosa es el retorno a tierra de la entrada acoplada de CA. Si la resistencia se reemplaza por un circuito abierto, no habrá ruta para la señal de CA a tierra. Si la resistencia se reemplaza con una fuente actual (asumiendo que \ $ i = 0 \ $ A) todavía tiene el mismo problema, ¿verdad? Entonces, ¿cómo se realiza el retorno a tierra en este circuito?

    
pregunta Henk

3 respuestas

2

Veamos qué intentamos implementar aquí:

  1. seguidor de CA (A = 1 para las frecuencias de interés)
  2. AC acoplado (A = 0 para DC)
  3. Alta impedancia de entrada

Obtenemos los resultados deseados por los siguientes medios:

  1. seguidor de CA: \ $ V_ {out} \ $ y \ $ V _- \ $ están en corto
  2. Acoplado de CA: un condensador en serie después de \ $ V_ {in} \ $
  3. Alto \ $ Z_ {in} \ $ - bootstrapping

A primera vista, parece que \ $ Z_ {in} = 2M \ $. Bueno, podrías lograr lo mismo sin arrancar, así que, ¿para qué molestarse? Resulta que la impedancia de entrada de este seguidor es superior a 2M. De hecho, la impedancia de entrada en esta configuración (generalmente) estará determinada por la impedancia de entrada del amplificador, y no por los valores de los resistores divisores de voltaje.

Veamos cómo funciona:

DC está bloqueado, por lo tanto, todas las señales en esta explicación son AC en las frecuencias de interés.

Propagación paso a paso de señales:

  1. \ $ v_ {in} \ $ changes - > \ $ v _ + \ $ cambios
  2. \ $ v _ + \ $ changes - > \ $ v_ {out} \ $ changes
  3. \ $ v_ {out} \ $ changes - > \ $ v _- \ $ cambios
  4. \ $ v _- \ $ changes - > \ $ v_ {out} \ $ changes - > volver al paso # 3 arriba

El único estado estable posible en esta condición es: \ $ v_ + = v_- = v_ {out} \ $.

Hasta ahora describí al seguidor básico. Sin embargo, en esta configuración hay una adición: \ $ v _- \ $ también se envía al segundo terminal de la resistencia superior (llamemos a esta resistencia \ $ R_1 \ $). Entonces, ¿cuál será el voltaje en la resistencia entonces? En términos de las entradas del amplificador será: $$ v_ {R_1} = v_ + - v _- $$ De la discusión anterior puede pensar que este voltaje será cero, pero no olvidemos que la discusión anterior es el caso idealizado. De hecho, la ganancia del seguidor no será exactamente 1: será muy cercana a 1, pero no a 1. ¿Cuáles son las implicaciones de esto? Bueno, el voltaje en la resistencia será: $$ V_ {R_1} = v_ + - v _- = v_ {in} -Av_ {in} = (1-A) v_ {in} $$ Como A está muy cerca de la unidad, la tensión en la resistencia será casi cero, pero no cero. Este voltaje dará lugar a corriente de magnitud: $$ I_ {R_1} = \ frac {(1-A) v_ {en}} {R_1} $$ ¿Qué es esta corriente? ¡Es una corriente extraída de la fuente por el divisor resistivo! Si intentamos expresar la "resistencia efectiva" del divisor comparando la ecuación anterior con la ley de Ohm, obtendremos: $$ R_ {eff_ {divider}} = \ frac {R_1} {(1-A)} > > R_1 $$ Dado que esta enorme resistencia efectiva del divisor está en paralelo a la impedancia de entrada del amplificador (que es grande, pero no tan grande), puede comprender por qué la resistencia de entrada de todo el circuito será determinada por este último.

Una respuesta: Puede notar que no he contestado su pregunta todavía. Bueno, la respuesta a tu pregunta es que una pequeña fuente de corriente es solo una forma de modelar la pequeña corriente que fluirá a través de \ $ R_1 \ $. No es realmente cero, pero está muy cerca de eso. No se tome esto demasiado en serio: si entendió la explicación completa que escribí anteriormente, no se preocupe por no entender alguna forma alternativa (y en mi opinión, inútil) de describir este circuito.

    
respondido por el Vasiliy
1

Para condiciones de CC, la resistencia está "desviando" la entrada V + a 0 V y en las bajas frecuencias introducidas, esta resistencia representa la impedancia de entrada de CA.

Para condiciones normales de CA (rango medio a alta frecuencia), la tensión de CA en la salida es prácticamente la misma que la entrada y esta tensión de CA es casi la misma tensión en la unión de las dos resistencias, por lo que solo hay una muy pequeña corriente de CA que fluye en las resistencias y esto hace que la impedancia de entrada de CA sea muy alta, mucho más alta que 2Mohm.

Así es como funciona; Lo que dice el arte de la electrónica y cómo lo interpretas no lo puedo decir.

    
respondido por el Andy aka
0

@Henk (si todavía está activo), hay una diferencia entre una fuente actual y un circuito abierto ... aunque se dice que ambos tienen < em> resistencia infinita . La diferencia es que la fuente de corriente tiene una resistencia de CA infinita (dV / dI) pero una resistencia de CC finita (V / I), mientras que el circuito abierto tiene una resistencia infinita de CA y de CC ...

El truco inteligente llamado "bootstrapping" es una de las variaciones del arreglo de Miller donde la resistencia de una constante ohmica La resistencia se aumenta virtualmente conectando en serie una fuente de voltaje siguiente. Si recorremos el bucle de los tres elementos (dos fuentes y una resistencia) podemos ver que la siguiente fuente de voltaje se opone a la fuente de voltaje de entrada; así que neutraliza sus intentos de cambiar la corriente ... pero la corriente continua inicial no se ve afectada ... y hay una ruta de retorno a tierra ...

    
respondido por el Circuit fantasist

Lea otras preguntas en las etiquetas