Rectificador de media onda de precisión OpAmp

Considere el simple rectificador de media onda de precisión que se muestra. Deje que la ganancia de bucle abierto de op-amp sea \ $ A \ $.

Desdeelcircuito,elvoltajeenelcátodosepuedecalcularcomo$$V_{ánodo}=A(V_{en}-V_{cátodo})\tag1$$

Ahoraeldiodoconducirácuando$$V_{ánodo}>V_{cátodo}+0.7V\tag2$$

$$A(V_{en}-V_{cátodo})>V_{cátodo}+0.7V$$$$V_{en}>\frac{A+1}{A}V_{cátodo}+\frac{0.7}{A}$$

ParaA>>1,podemosescribir$$V_{en}>V_{cátodo}+\frac{0.7}{A}\tag3$$

Cuandoeldiodoconduce,elcircuitoseconvierteenunseguidordevoltajey\$V_{out}=V_{in}\$.Ycuandoeldiodonoconduce\$V_{out}=0\$.Porlotanto,eldiodoop-amp+sepuedereemplazarporundiodoD1convoltajedeconexión0.7/A.Ycomo\$A\rightarrow\infty\$,estevoltajedecorte\$V_{D_1}\rightarrow0\$.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

El voltaje de baja amplitud puede hacer que el diodo de precisión se desvíe hacia adelante debido a la ganancia proporcionada por el amplificador operacional. Por lo tanto, un amplificador operacional ideal puede hacer que el diodo no ideal sea uno ideal.

EDITAR: ( Tomado del comentario de OP )

  

Lo ideal sería que \ $ V_ {in} = 0 \ $, \ $ V_ {out} \ $ y el voltaje en el nodo de salida sean ambos 0, pero tan pronto como \ $ V_ {in} \ $ se convierta en solo ligeramente mayor que 0, suponiendo una ganancia infinita, el voltaje en el terminal de salida superará \ $ V_f \ $ necesario para encender el diodo y el circuito se convertirá en un amplificador de ganancia unitaria.

Este es su rectificador de precisión.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Pero antes de eso, regresemos y revisemos algunos conceptos básicos de opamp (ideal).

1. El opamp no tiene entrada actual
2. La salida hará lo que pueda para asegurarse de que los terminales de inversión y de no inversión sean los mismos.

Para su pregunta, el primer punto no importa. El segundo punto es en lo que estás interesado.

En el ciclo positivo, aparece un poco de voltaje positivo en el terminal V +. El opamp hará todo lo posible para asegurarse de que el voltaje entre V + y V- sea cero. Entonces, si V- = V + significa que el cátodo del diodo es igual a V +. Pero para que eso sea cierto, el opamp debe dar salida a V + + 0.7. Así es como supera el diodo.

En el ciclo negativo, tiene un voltaje negativo que aparece en el terminal V +. pero debido al diodo y su orientación, el voltaje de salida del opamp irá tan abajo como sea posible, porque el diodo no se ha encendido.