Quiero crear un circuito que tenga una entrada de la forma v (t) = A + Bsin (wt) donde f está entre 20Hz y 20kHz y B está entre 1 y 6 V. ¿Cómo crearía un circuito que ¿genera la misma amplitud independientemente de la amplitud de entrada usando solo amplificadores operacionales, diodos, capacitores, inductores y resistencias?
Gracias.
¿Cómo crearía un circuito que produzca la misma amplitud? independientemente de la amplitud de entrada usando solo amplificadores operacionales, diodos, Condensadores, inductores y resistencias?
Necesita un circuito que pueda ajustar su ganancia para que pueda mantener la amplitud de lo que produce. Sin introducir una distorsión grave, esto no puede lograrse simplemente con los componentes que especifique, a menos que construya un circuito multiplicador de diodo lineal y esto es un poco complejo para lo que creo que es su nivel de conocimiento. Lo siento por el comentario, pero solo para mostrar lo que se requiere, proporcionaré algunos detalles.
Un diodo conductor delantero puede considerarse como una resistencia variable controlada por voltaje. Si el diodo se desvía hacia delante en algún punto de su curva, inyectar una pequeña señal de CA en el punto de polarización producirá una señal de CA que está algo atenuada (y ligeramente distorsionada). Si ajusta el punto de polarización hacia arriba y hacia abajo de la curva, se puede ver que la pequeña señal de CA se hace cada vez más pequeña (con algunas cantidades variables de distorsión). Aquí es un sitio que puede ayudarlo a comprender los problemas relacionados con Adelante sesgando un diodo y aquí está el diagrama principal de ese sitio: -
Básicamente,unapequeñaseñal(aplicadaatravésdeunaresistenciayuncondensador)alánododeundiodopolarizadopuedemodularseenamplitudalterandoelpuntodepolarización.Parasuperarengranmedidaladistorsióndelaseñal,puedeusarunaversióninvertidadelaseñaldeentradayalimentarlaaotrodiodo(elmismopuntodepolarizacióndirecta)yemitirlatensióndesalidadiferencialentrelosdosánodos:-
¿Cómo ayuda esto?
Ignorando "A" (el contenido de CC en la fórmula del OP), si alimenta una señal de entrada al circuito anterior (en Vin), en Vout obtendrá una "copia" atenuada de esa entrada. La atenuación variable está controlada por Vbias. A medida que Vbias se hace más grande, Vout se hace más pequeño.
El truco es aumentar Vbias a medida que aumenta la amplitud de CA de salida. Esto se puede hacer con otra etapa de ganancia de amplificador operacional alimentada desde Vout (arriba). Esta etapa adicional debe convertir la amplitud máxima de CA en un nivel de CC, es decir, es un rectificador de precisión.
A medida que Vout aumenta debido a que Vin aumenta, el rectificador de precisión intenta generar una mayor tensión de control de CC que, a su vez, aplica más polarización a los diodos, lo que a su vez reduce la señal de Vout y, por lo tanto, controla la amplitud. La ganancia del rectificador de precisión determina qué tan plana es la amplitud de salida cuando se realizan cambios en la amplitud de entrada.
Eso es todo en pocas palabras, pero esto podría ser un poco difícil si apenas estás empezando en electrónica.
Nota: el circuito anterior se puede convertir a un multiplicador analógico de cuatro cuadrantes y funciona bastante bien con BJT en lugar de diodos también. Bajo la simulación, usando BJT rápidos, creo que es bueno para cerca de DC a 1 GHz, pero reemplazarías los amplificadores operacionales con transformadores. Es similar a un mezclador / modulador de anillo de diodo, pero funciona con un principio completamente más lineal.
Comience con un enfoque de arriba hacia abajo para su circuito.
Asegúrese de mirar la imagen general (nodos de voltaje, rutas de corriente, etc.) y asegúrese de que estos bloques no produzcan efectos no deseados cuando se juntan. Dar un paso atrás en cada paso y volver a ver el objetivo general puede mostrar complicaciones en su circuito e incluso atajos
Sé que esta es una respuesta un poco general, pero probablemente se pueda encontrar una respuesta más directa en la parte posterior del libro de texto de donde provino esta pregunta (aunque es posible que solo tenga las respuestas impares).
Este es un problema lo suficientemente común como para que dicho circuito tenga un nombre, denominado control automático de ganancia , o "AGC".
Ten en cuenta que cuando dices amplitud "constante", tiene que pasar algún tiempo. Si la señal fuera instantáneamente constante, entonces sería una fuente de CC. Normalmente, AGC para audio tiene una constante de tiempo de unos 100 ms a más de un segundo, dependiendo del propósito.
La forma obvia y sencilla de hacerlo es en un procesador digital. Se pueden mantener suficientes muestras en la memoria para que el volumen se pueda ajustar sin problemas, de modo que el pico máximo en la memoria esté a plena salida. Luego, realizar la función de ganancia también es fácil, ya que es solo una multiplicación digital.
Es difícil multiplicar en analógico por un valor sobre la marcha. Afortunadamente para AGC, solo necesitas un multiplicador de dos cuadrantes, y no es necesario que sea muy lineal ya que está dentro del bucle de realimentación. (Para aclarar, la señal de entrada a la señal de salida debe ser lineal, pero la entrada del valor de control para obtener la salida puede ser no lineal). El famoso circuito oscilador de Bill Hewlett utilizó la característica no lineal de una bombilla para proporcionar una ganancia alterable electrónicamente. Hice algo similar hace muchos años con dos LED conectados a dos resistencias dependientes de la luz (LDR). Los dos LED se accionaron de forma opuesta y los LDR se dispusieron en un divisor de voltaje. El divisor de voltaje entonces esencialmente reemplazó un potenciómetro usado como control de volumen.
Hay otros esquemas para la ganancia controlada eléctricamente, pero nuevamente, esto realmente está pidiendo una imagen digital hoy.
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