¿Por qué un disparador Schmitt funciona en la región de saturación?

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Dado este circuito

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Estoy tratando de probar que el opamp funciona en la región de saturación como se indica en la primera respuesta a esta pregunta: ¿En qué son tan diferentes la retroalimentación positiva y negativa de opamps? ¿Cómo analizar un circuito donde ambos están presentes?

Por lo tanto, tenemos

$$ V ^ - = V_ {in} $$ $$ V ^ + = \ dfrac {R_1} {R_1 + R_2} V_ {out} $$ $$ V_ {out} = A_v (V ^ + - V ^ -) $$ $$ V_ {out} = A_v (\ dfrac {R_1} {R_1 + R_2} V_ {out} - V_ {in}) $$ $$ \ lim_ {A_v \ to \ infty} \ frac {V_ {out}} {V_ {in}} = \ lim_ {A_v \ to \ infty} \ dfrac {Av} {Av \ frac {R_1} {R_1 + R_2} - 1} $$ $$ \ lim_ {A_v \ a \ infty} \ frac {V_ {out}} {V_ {in}} = 1 + \ frac {R_2} {R_1} $$ \ $ \ frac {Vout} {Vin} \ $ es finito, ¡aunque la respuesta es positiva! ¿Por qué el circuito funciona en la región de saturación en lugar de la lineal?

¡¿Me estoy perdiendo algo aquí?

    
pregunta Carpsen90

2 respuestas

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Cuando resuelves circuitos de retroalimentación positiva como estos, necesitas algunos valores iniciales.

Podemos decir que \ $ V_ {sat +} \ $ como el límite superior a lo que puede conducir el opamp y \ $ V_ {sat -} \ $ como el límite inferior.

Si asumimos inicialmente que \ $ V_ {out} = V_ {sat +} \ $ entonces obtendrás $$ V_ + = V_ {sat +} \ dfrac {R_1} {R_1 + R_2} $$ $$ V_ {out} = A_v (\ dfrac {R_1} {R_1 + R_2} V_ {sat +} - V_ {in}) $$

Cuando \ $ V_ {in} < \ dfrac {R_1} {R_1 + R_2} V_ {sat +} \ $ la salida será \ $ V_ {sat +} \ $ Cuando \ $ V_ {en} > \ dfrac {R_1} {R_1 + R_2} V_ {sat +} \ $ la salida será \ $ V_ {sat -} \ $

Debería realizar el mismo procedimiento con la suposición inicial de que \ $ V_ {out} = V_ {sat -} \ $ para ver cuándo verá una transición en la dirección opuesta.

Consulte la página 7 de Opamp circuits - Comparadores y comentarios positivos

    
respondido por el efox29
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La respuesta es retroalimentación positiva y el ruido siempre tiende a forzar al amplificador a saturarse. Suponga que \ $ V_ {in} = 0 \ $, al encender, su salida \ $ V_ {out} \ $ es cero. Cualquier perturbación de entrada que pueda intentar forzar a \ $ V_ {out} \ $ lejos de cero provocará una respuesta opuesta. La retroalimentación positiva está en la misma dirección que la perturbación, tendiendo a reforzarla. Esto conducirá el amplificador a la saturación.

Actualizar:

En realidad, hay algún problema en tu tercera ecuación. Ya has asumido que el amplificador funciona en la "región lineal".

Si

$$ V_ {out} = A_v (V ^ + - V ^ -) $$

Cuando \ $ A_ {v} \ $ va a \ $ \ infty \ $, por retroalimentación positiva, la entrada debe a \ $ \ infty \ $ también, \ $ V_ {out} \ $ debe ser infinita, entonces entonces vas a volar el universo. Si desea una salida finita y tiene un \ $ A_ {v} \ $ infinito, su entrada debería tender a cero, esto es solo una retroalimentación negativa.

    
respondido por el diverger

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