¿Cómo puedo obtener el gráfico de la función de transferencia de este circuito, suponiendo que la tensión de los diodos Zener sea 4.3V y los diodos de silicio 0.7V?
¿Cómo puedo obtener el gráfico de la función de transferencia de este circuito, suponiendo que la tensión de los diodos Zener sea 4.3V y los diodos de silicio 0.7V?
Si bien la respuesta dada por Humpawumpa es, en la medida en que puedo decir que es correcta, la pregunta parecía ser "cómo obtengo ...". Así que aquí hay un poco más de información.
Por lo general, comienza con un punto fácil en el gráfico, que suele ser el origen. Llamaré al nodo superior 1 y al nodo inferior 2 .
\ $ V_i = 0V \ Rightarrow V_o = 0V \ $
También es importante mirar los nodos 1 y 2. Dado que los diodos están polarizados en sentido inverso, los diodos Zener están polarizados a su voltaje Zener a través de sus respectivas resistencias.
\ $ V_1 \ approx -V_Z = -4.3V \ $
\ $ V_2 \ approx + V_Z = 4.3V \ $
La forma en que están polarizados hará que estos dos voltajes sigan el voltaje de salida. Así que se moverán en dirección opuesta a la entrada. Los diodos regulares están polarizados en sentido inverso y pueden omitirse para determinar el gráfico. Lo que queda es un amplificador de inversión regular. Encontramos que
\ $ V_o = - \ frac {10k \ Omega} {10k \ Omega} V_i = -V_i \ $
\ $ V_1 \ approx -4.3V - V_i \ $
\ $ V_2 \ approx 4.3V - V_i \ $
La situación cambiará una vez que \ $ V_1 \ $ o \ $ V_2 \ $ cruce la tensión de entrada negativa (\ $ V _- \ $) del opamp (recuerde, debido a la retroalimentación negativa, el pin de entrada negativo está virtualmente en corto) al suelo). Cuando esto sucede, se crea una ruta de baja impedancia a través del diodo regular, que continúa a lo largo del diodo Zener hasta la salida. Todo el exceso de corriente que fluye desde la entrada a \ $ V _- \ $ se desvía a través del diodo, lo que evita que la salida disminuya (o aumente para las entradas negativas).
La función de transferencia general es la de un amplificador invertido, por lo que $$ V _ {\ text {out}} = - \ frac {R_2} {R_1} V _ {\ text {in}} $$ pero los diodos limitarán su salida máxima a \ $ \ pm (4.3 \ text {V} +0.7 \ text {V}) \ $. Como ya se mencionó en los comentarios, ese no es un comportamiento lineal y, por lo tanto, no se puede representar en una función de transferencia, o al menos no sé cómo.