Se supone que debemos encontrar \ $ R \ $ tal que \ $ I_S = 0 \ $ y luego encontrar el máximo \ $ V_ {SRC} \ $ para la operación en la región lineal. Intenté usar KCL en los nodos, pero finalmente no funcionó porque obtuve un valor de R que es negativo. Y para la segunda parte de la pregunta, ¿cómo se determina el valor máximo posible en el rango lineal? No estoy seguro de cómo hacerlo. Agradecería cualquier ayuda.
Paso a paso:
La corriente, de izquierda a derecha, a través de \ $ R \ $ es
$$ I_R = \ frac {V_ {SRC} - V_ {O2}} {R} $$
La corriente, de izquierda a derecha, a través de la resistencia de 10k más a la izquierda es
$$ I_ {10k} = \ frac {V_ {SRC}} {10k \ Omega} $$
KCL en los rendimientos del nodo de entrada
$$ I_S = I_R + I_ {10k} $$
Usando la conocida fórmula de ganancia de op-amp de inversión, las dos cascadas de op-amp tienen una ganancia de
$$ \ frac {V_ {O2}} {V_ {SRC}} = (- \ frac {40k} {10k}) \ cdot (- \ frac {20k} {10k}) = 8 $$
Ahora, establece \ $ I_S = 0 \ $ y resuelve.
Un ejercicio gratificante es resolver la resistencia de entrada vista por la fuente de voltaje de entrada:
$$ R_ {IN} = \ frac {V_ {SRC}} {I_S} = \ frac {V_ {SRC}} {I_R + I_ {10k}} = \ frac {1} {\ frac {1} {10k \ Omega} - \ frac {7} {R}} $$
Tenga en cuenta que la resistencia de entrada es positiva para \ $ R > 70k \ Omega \ $, es negativo para \ $ R < 70k \ Omega \ $ (el circuito suministra energía a la fuente de voltaje), y es 'infinito' (circuito abierto) para \ $ R = 70k \ Omega \ $
Comience por olvidarse de Vsrc y R, y solo analice el circuito two-opamp por sí mismo. Debería poder ver lo que hace cada etapa de la inspección, que luego le da fácilmente lo que ambas etapas hacen. Aquí ni siquiera se necesita una calculadora.
Ahora considere la impedancia de entrada de este circuito. ¿Qué es? También debe ser obvio de la inspección. Esto le da una cierta corriente que el circuito de dos salidas extraerá de su entrada para cualquier voltaje en particular. Ahora considere qué voltaje está en el lado derecho o R para cualquier voltaje de entrada en particular. Esta corriente a través de R debe ser la misma que la dibujada por inut para que Vsrc no tenga corriente a través de ella.
Ahora detente y piensa en lo que realmente está haciendo este circuito. Comience con R infinito y considere lo que sucede cuando R se reduce. En inifinite R, este es solo el circuito básico de dos operaciones que debería ser obvio. ¿Puedes ver que a medida que disminuye R, suministra cada vez más corriente a la entrada? El efecto es que aumenta la impedancia de entrada aparente del circuito general. Finalmente, R llega al punto en el que toda la corriente de polarización de entrada está exactamente compensada, que es sobre lo que se pregunta esta pregunta. En ese punto (idealmente) tiene un circuito con una impedancia de entrada infinita. Si sigues y haces R más pequeña, obtienes algo llamado histéresis si Vsrc tiene alguna resistencia positiva.
Si considera V \ $ _ {SRC} \ $ como una entrada, la salida del segundo amplificador operacional será 8 x V \ $ _ {SRC} \ $ e idealmente la resistencia R y la resistencia de 10k deberían formar un divisor potencial que recrearía V \ $ _ {SRC} \ $ como si V \ $ _ {SRC} \ $ no estuviera allí.
Esto significaría que cuando V \ $ _ {SRC} \ $ se conecte, verá una réplica exacta de sí misma y no fluirá ninguna corriente, es decir, I \ $ _ S \ $ sería cero.
Para la segunda parte, si los amplificadores operacionales fueran dispositivos perfectos riel a riel, la magnitud máxima de voltaje observada estaría en la salida del segundo op. amp. Esto no puede ser mayor que 12 V, sabiendo que esto significa puede calcular qué son los límites de V \ $ _ {SRC} \ $.
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