Salida de Inverting opamp con una sola fuente

Este es en realidad un circuito útil, para frecuencias bajas actúa como un rectificador de precisión.

Para entradas < 0V, la salida es -0.5 * Vin

Para entradas > 0V, la salida es + 0.5 * Vin (si está cargada con una resistencia de 15K a tierra o una tierra virtual, sospecho que su etapa de inversión tiene - 15K y 30K para producir un voltaje de salida de - | Vin |).

Editar: Siempre se obtiene un voltaje de salida positivo de este fragmento de circuito. El 15K que mencionas es solo para permitir que el op-amp gire muy cerca del riel negativo (tierra).

Si el voltaje de entrada es menor que cero, actúa como un amplificador inversor, la salida del amplificador operacional impulsa el ánodo del diodo a un voltaje igual a -0.5 * Vin (la salida del amplificador operacional en sí misma será un poco mayor que cuenta para la caída de diodo).

Si el voltaje de entrada es mayor que cero, el amplificador operacional se satura en el riel negativo (tierra), el diodo tiene polarización inversa y el circuito parece una resistencia de 15K. Por lo tanto, si lo carga con 15K, tendrá una salida de 0.5 * Vin (divisor de voltaje).

En el esquema superior a continuación, se muestra (diferente) Vout = - | Vin |. Por supuesto, el segundo op-amp requiere un suministro negativo, pero el primero no lo hace.

En el siguiente esquema inferior, Vout = + | Vin | y ninguno de los op-amp requiere un suministro negativo.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Vout no es la salida de tu opamp. Si agrega otra etiqueta y verifica la salida real del opamp, verá que siempre está configurada en 0V porque tiene una configuración de inversión sin un riel negativo, por lo que fuerza el opamp hacia la tensión de tierra que es 0V.

Por lo tanto, la salida del opamp se puede ver como 0V, lo mismo que si el ánodo del diodo estuviera conectado a tierra. La entrada del opamp casi no tiene flujo de corriente, por lo que es casi un circuito abierto. El diodo también tiene polarización inversa, por lo que puede parecer un circuito abierto. Finalmente, la fuente de voltaje con dos resistencias es serie y está verificando el voltaje en el más lejano, este será el mismo voltaje que la fuente de voltaje porque todo el voltaje cae en estos dos resistores.

Comience por suponer que el diodo es un cortocircuito ...

Con un voltaje de entrada positivo, el amplificador operacional intentará forzar al pin inversor a tener el mismo potencial que el pin no inversor (0 voltios) al tomar su salida negativa. Eso sucedería en circunstancias normales si hubiera un suministro negativo para el amplificador operacional. Dado que no tiene un suministro negativo, todo lo que el op-amp puede hacer es impulsar su salida contra el riel de 0 voltios.

Ahora agregue el diodo de nuevo en ....

La salida del amplificador operacional está a 0 voltios y habrá un voltaje positivo de V1 (a través de las dos resistencias) que se aplica al cátodo del diodo. Esta inversión desvía el diodo, por lo tanto, la salida del amplificador operacional ya no tiene ninguna influencia en la salida del circuito real.

La tensión de salida real del circuito se convierte entonces en la tensión de entrada V1. En realidad, puede haber una pequeña cantidad de corriente de entrada en la entrada del amplificador operacional que reduce muy ligeramente la tensión de salida en unos pocos milivoltios PERO, su circuito también podría ser V1 conectado a Vout a través de 15kohm; el amplificador operacional no hace nada por entradas positivas.