rectificador de media onda de precisión

Te lo estás imaginando mal. El bucle de realimentación reduce la ganancia al mismo tiempo que se amplifica la señal, no después de eso.

El amplificador operacional se puede modelar como un sistema de control de retroalimentación:

Laseñaldesalidaseamplificamediante\$\frac{A}{A+1}\$,nuncamás.Estoydeacuerdoenqueconelpasodeentradaideal,sesientecomounproblemadegallinaohuevo.Peroenrealidad,siemprehayunatasadevariaciónfinitaquepermitiráquelaseñalsepropaguedelasalidaalaentradaantesdequelleguea\$A\cdotV_{IN}\$.

Comonodolateral,enrealidadelcircuitorectificadornecesitadosrutasderetroalimentaciónparaevitarquelasalidadelamplificadoroperacionalsesature(debidoaqueadiferenciadeloscomparadores,paralosamplificadoresoperacionalessedemoramuchoensalirdesaturación).

Editar:eldiodonoharámuchadiferencia,yaqueestádentrodelbuclederealimentaciónysimplementeharáquelasalidadelamplificadoroperacionalaumenteporsucaídadetensióndirecta,manteniendosusdosentradasenelmismovoltaje.

El voltaje del ánodo-cátodo \ $ V_ {AC} \ $, aunque no sea constante, hará muy poco cambio porque el voltaje de salida es \ $ V_ {OUT} = \ frac {A \ cdot V_ {IN} -V_ {AC}} {1 + A} \ $ que es casi igual a \ $ V_ {IN} \ $.

Parece que estás preguntando qué sucede antes de que la señal de entrada sea positiva y, por lo tanto, el diodo conduce. Entonces no hay un bucle cerrado, por lo que la señal de entrada se multiplica por la gran ganancia del opamp.

Sí, eso es lo que pasa. Sin embargo, el opamp solo puede producir voltajes de salida dentro de los límites de su fuente de alimentación, generalmente desde unos pocos mV a unos pocos voltios menos en la práctica. Digamos que se pone en -100 mV y el opamp tiene una ganancia de bucle abierto de 10 ⁵ . Eso significa que el opamp intentaría producir -10 kV, pero no puede, ya que el suministro negativo no llega tan lejos. Por lo tanto, la salida opamp se saturará en cualquier límite negativo. Esto invierte el diodo y el circuito sigue funcionando como se esperaba.

Una de las consecuencias de ser muy negativo es que llevará tiempo recuperarse. Esto significa que cuando la entrada sea positiva, la salida del opamp tardará un tiempo en oscilar lo suficientemente alto como para desviar el diodo hacia adelante. Dependiendo del diseño del opamp, puede tomar algún tiempo adicional para salir del modo en que la salida se está estrellando contra el riel negativo, ya que el opamp ya no está en su región "lineal".

  

Cuando la entrada se vuelve positiva, la salida del amplificador operacional es una gran   Señal positiva que enciende el diodo y completa la retroalimentación.   ruta.

Eso no es del todo cierto. Como se muestra a continuación, suponiendo que el diodo obedece a la ecuación del diodo, no hay "completar la ruta de retroalimentación", ya que hay una función de voltaje de realimentación bien definida para cualquier voltaje de entrada siempre que el op-amp no esté recortado.

  

Lo que no entiendo es lo que sucede con la salida inicial del   amplificador operacional que fue la señal multiplicada por la gran ganancia A

La salida del amplificador operacional es un número muy grande \ $ A \ $ veces la diferencia de los voltajes de entrada terminal no invirtiendo e invirtiendo. En este circuito, el voltaje de entrada no inversor es solo el voltaje de la fuente.

El voltaje de entrada inversor es solo el voltaje de salida \ $ v_ {OUT} \ $ y viene dado por

$$ v_- = i_D \ cdot R_L = v_ {OUT} $$

donde

$$ i_D = I_S \ left (e ^ {\ frac {v_O - v _-} {nV_T}} - 1 \ right) $$

y el voltaje de salida del amplificador operacional \ $ v_O \ $ is

$$ v_O = A (v_ + - v _-) $$

por lo tanto

$$ v_- = I_S \ left (e ^ {\ frac {Av _ + - (1 + A) v _-} {nV_T}} - 1 \ right) \ cdot R_L = v_ {OUT} $$

Después de sustituir \ $ v_ {OUT} = v _- \ $ y \ $ v_ + = v_ {IN} \ $ y algo de álgebra, tenemos

$$ v_ {OUT} + \ frac {nV_T \ ln \ left (\ frac {v_ {OUT}} {I_SR_L} + 1 \ right)} {1 + A} = \ frac {A} {1+ A} v_ {IN} $$

Recordando eso

$$ v_O = A (v_ + - v_-) = A (v_ {IN} - v_ {OUT}) $$

vea que, para cada valor de la tensión de entrada \ $ v_ {IN} \ $, hay una tensión de salida que satisface la ecuación anterior y, por lo tanto, un op-amp asociado voltaje de salida (hasta que el amplificador operacional se "grabe"), así que esta es la respuesta a su pregunta. Esto se puede verificar con un simulador de circuito.

Tenga en cuenta que, debido al término logarítmico

$$ v_ {OUT} \ approx \ frac {A} {1 + A} v_ {IN} \;, \ quad v_ {IN} > 0 $$

y

$$ v_ {OUT} \ approx 0 \ ;, \ quad v_ {IN} < 0 $$

como se esperaba.