Suponiendo que estoy dando una entrada de pasos (de 0 a V s ), ¿cuál podría ser la respuesta?
Lo analicé así, pero no estoy seguro de si mi enfoque es correcto:
Reduje el circuito anterior a:
Ahora este es un circuito RC de primer orden con tau como RC, Vout será:
\ $ \ V_ \ text {s} + \ text {Vs} \ left (1-e ^ {- \ frac {t} {\ text {RC}}} \ right) \ $
(Vin = Vs después de t = 0)
¿Este análisis es correcto?
Este circuito es en realidad una configuración común y el único factor que no se puede determinar debido al amplificador operacional ideal es el eventual roll-off de alta frecuencia.
Es quizás más fácil de reconocer cuando se vuelve a dibujar de esta manera:
HeusadounTL071comoamplificadoroperacionalsoloporqueesmásfácilparamíquetenerunamplificadoroperacionalidealenjuegoyusé\$R_f\$(paralaresistenciaderealimentación)enlugarde\$R_1\$y\$R_g\$(paralaresistenciadeganancia)enlugarde\$R_2\$porquemeparecequeestohacequeseamásfácilentenderlasexpresionesdegananciacuandosevuelvencomplejas.
Estecircuitoproducelasiguientecaracterísticadefrecuencia:
Lareduccióndegananciamásaladerechadespuésde1MHzsedebealarespuestadefrecuenciarealdelTL071,porloquenoestaríapresenteutilizandounamplificadoroperacionalideal.
Sinembargo,lacaracterísticadeunsolopoloycerosoloaparecerácomolohaceaquíaaproximadamente1,6kHzy3,2kHzrespectivamente.
Elpoloapareceenlafrecuenciadonde\$X_c=R_f\$quees:
$$\frac{1}{2\piR_fC}=\frac{1}{2\pi100\cdot1e-6}\aprox.1592Hz$$
Elceroaparecealdobledeesafrecuencia.
Paraunpasode1V,estoproduceunarespuestaquemepareceelresultadoquepropusiste:
Noheverificadoqueobtuvistelaconstantedetiempocorrecta,ynoestoysegurodehaberelegidoelcircuitoequivalentequehiciste(pareceignorarlosefectosdelaretroalimentación).Peroparecequehasllegadoalcomportamientocualitativocorrecto,sinoalcomportamientoexacto.
Lagananciayelanchodebandaadicionalesdeunamplificadoroperacionalidealnocambiaríanelcarácterdelarespuestadeestepaso.
Lafuncióndetransferenciaparaestecircuito,enformade"baja entropía" es:
$$ \ frac {V_ {out}} {V_ {in}} = \ frac {R_f + R_g} {R_g} \ frac {s (R_f \ parallel R_g) C + 1} {sR_fC + 1} $ $
Sustituyendo valores para este circuito en particular:
$$ \ frac {V_ {out}} {V_ {in}} = \ frac {100 + 100} {100} \ frac {s (100 \ parallel 100) (. 000001) + 1} {s ( 100) (. 000001) +1} = 2 \ cdot \ frac {.00005s + 1} {. 0001s +1} $$
nos muestra la ganancia de CC (2), el polo único en \ $ \ omega_p = 1 / .0001 = 10,000 \ $ y el cero único en el doble de la frecuencia \ $ \ omega_z = 1 / .00005 = 20,000 \ $ . En Hertz estos son 1591 Hz y 3183 Hz respectivamente.
Sí, utilizando componentes ideales, su análisis del dominio del tiempo parece correcto para una entrada de pasos. La constante de tiempo RC es \ $ R_1 C_1 \ $, sin tener en cuenta \ $ R_2 \ $.
La función de transferencia de dominio de frecuencia general para el circuito es ...
$$ V_ {out} / V_ {in} = 1 + \ frac {R_1} {R_2 + R_1 R_2 C_1 \ cdot j 2 \ pi f} $$
Lea otras preguntas en las etiquetas op-amp circuit-analysis output