Comportamiento transitorio de CC del circuito rectificador de precisión

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Estoy trabajando en un problema de tarea para el que no entiendo la solución.

Según tengo entendido, la entrada de inversión del opamp está en 0.

Entonces, cuando la entrada es positiva, la salida oscila en forma negativa, por lo que el diodo inferior se enciende y vemos una caída de voltaje de -0.7 en la salida.

Lo que no entiendo es cuando la entrada se vuelve negativa. ¿No debería la caída de voltaje en la salida ser la caída de voltaje del diodo más la corriente en R?

Mi problema aquí es que no entiendo completamente el efecto del voltaje de referencia (V1 en el esquema)

nota: cuando el voltaje de referencia es lo suficientemente alto, la salida es -0.7 con una pequeña ondulación.

    
pregunta scordova88

2 respuestas

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Ha señalado correctamente que la entrada que no se invierte es un terreno virtual. Puede considerar que una unión de suma para los voltajes aplicados a R1 y R2, por lo que la corriente de \ $ V_1 \ $ se agrega a la corriente de \ $ V_2 \ $, por lo que es esencialmente lo mismo que si eliminara R2 y \ $ V_1 \ $, y cambió \ $ V_2 \ $ a SIN (5 1 500).

El equilibrio actual para \ $ \ frac {V_1} {R_2} + \ frac {V_2} {R_1} \ $ se obtiene a través de \ $ R_3 + D_2 \ $ (si la entrada neta es actual a través de \ $ R1 \ $ y \ $ R2 \ $ es negativo) o \ $ D_1 \ $ (si la entrada neta actual a través de \ $ R1 \ $ y \ $ R2 \ $ es positiva).

Dado que 5V es mayor que el voltaje de onda sinusoidal pico, la corriente neta es siempre positiva, por lo que la corriente siempre pasará a través de D1, y el voltaje de salida permanecerá alrededor de -0.7V.

De hecho, el voltaje del diodo varía un poco con la corriente (consulte el reverso de la ecuación del diodo Shockley), por lo que obtendrá un poco de ondulación en el voltaje de salida del amplificador operacional.

\ $ V_d = nV_T \ cdot ln (\ frac {I} {I_S} +1) \ $ where

\ $ V_T \ $ es aproximadamente 0.026 V a temperatura ambiente (voltaje térmico)

n está entre 1 y 2 (factor de idealidad)

\ $ I_S \ $ es la saturación actual

Esa no es una ecuación muy conveniente porque no es lineal, pero podemos usar una pequeña aproximación de señal para estimar la ondulación de salida. La mayor parte de la corriente se debe al desplazamiento de 5 V, que es de 25 mA (5 V a 200 ohmios). La pequeña resistencia de señal del diodo \ $ r_D \ $ es

\ $ r_D = \ frac {n \ cdot V_T} {I_Q} \ $

Para un diodo de silicio, n es aproximadamente 2, por lo que \ $ r_D \ $ es aproximadamente 2.1 ohmios, y podemos estimar que la ondulación es aproximadamente pico de 10 mV (divisor de voltaje simple).

Normalmente en un circuito rectificador de precisión, la salida no se toma de la salida del amplificador operacional, sino de la unión de \ $ R_3 \ $ y \ $ D_2 \ $. En este caso, la tensión en ese nodo será muy cercana a 0 en todo momento.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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No puedo decir que entiendo la imagen completa. ¿Hay un gráfico del punto D?

Sin embargo, parece que tienes una entrada, V2, de un seno de amplitud 0.5 que va de -0.5 a + 0.5V y 500 significa ??. Desde la trama, se ve como 400 Hz. No está seguro de la notación de su sistema.

Pero el V1 es fácil si la notación dice 0.5V para V1. Como usted dice, ya que la entrada no inversora está conectada a tierra, la salida será lo que sea necesario para mantener la entrada inversora en cero. Su configuración es un amplificador inversor de suma y el V1 se agrega a V2. R3 / R1 = R2 / R1 = ganancia unitaria de -1. El medio voltio de CC de V1 se agrega a 1V CA de V2 para cambiarlo de + -0.5 voltios a 0 a 1V. Su rectificador solo trata con tensiones positivas. Las salidas serán negativas o cero.

¿Qué es la traza roja?

    
respondido por el C. Towne Springer

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