Hola,
Estoy estudiando el amplificador operacional y su retroalimentación para controlar la ganancia. No entiendo cómo podemos pasar de mirar el circuito del amplificador operacional y determinar los valores beta. ¿En qué medida el término B (beta) es igual al divisor de voltaje (R1 / R2 + R1)? Sf o Vf, ¿cómo redibujaron el circuito del amplificador operacional o el diagrama de bloques de realimentación en un divisor de voltaje?
Considera el esquema. Supongamos que el amplificador operacional es ideal y, por lo tanto, no fluye corriente a las entradas.
El voltaje de realimentación Vf es el voltaje en la entrada, en el nodo V2, debido al voltaje de salida Vo.
Para obtener esto, cambiemos la fuente en el nodo Vi y conectemos una fuente en Vo.
Así es como el divisor de voltaje entra en la ruta de retroalimentación.
Los circuitos eléctricos tienen una estructura totalmente diferente a los diagramas de bloques. En los circuitos eléctricos hay voltajes entre los nodos y esos voltajes causan corrientes a lo largo de los cables y componentes entre los nodos. Además, hay partes multipuerto como amplificadores o transformadores.
En los diagramas de bloques no hay tales cosas. Son presentaciones gráficas de cómo las cantidades dependen unas de otras. El diagrama de bloques es una forma de escribir un grupo de ecuaciones.
No hay una equivalencia parecida entre los diagramas de circuitos y los diagramas de bloques porque los bloques presentan términos en ecuaciones, no componentes. Por lo tanto, es totalmente inútil tratar de encontrar el pequeño paso que transforma el circuito opamp en su diagrama de bloque de retroalimentación genérico, aunque las resistencias se parecen un poco a los bloques rectangulares.
Tenemos varias formas de escribir las ecuaciones del circuito para un circuito. Todos conducen a la misma solución de corrientes y voltajes, pero como diagramas de bloques son totalmente diferentes. Algunos de ellos pueden parecerse a su modelo de retroalimentación genérico.
Probemos una de las posibilidades. La tensión de salida U2 se niega y se amplifica la tensión de entrada opamp Ux. Lo escribimos U2 = -A * Ux
El voltaje de entrada opamp Ux es una superposición de U1 y U2. Desde ambas fuentes, la Ux se da a través de un divisor de voltaje. Esto supone que la corriente de entrada opamp es cero, hay la misma corriente I a R1 y R2.
Estoestámuylejosdelasecuacionesdelmodeloderetroalimentacióngenérica.Debemosescribirecuacionesequivalentesconcantidadesnofísicasqueformamosmultiplicandolasecuacionesquemantienenlaigualdad:
U1 se hace término separado multiplicando EQ2 por (R1 + R2) / R2. En lugar de Ux tenemos la cantidad no física de Uy. Se compensa en EQ1 dividiendo. En lugar de U2 tenemos su negación -U2.
Ahora el sistema es formalmente como el diagrama de retroalimentación genérico. Por ejemplo, vemos directamente: cuando dejamos que la ganancia A crezca hasta el infinito, el circuito amplifica la forma habitual: U2 = - (R2 / R1) * U1. Esa es la inversa del factor de retroalimentación.
La expresión dada para la ganancia G es correcta para el diagrama de bloques, sin embargo, NO se aplica al circuito operativo mostrado con retroalimentación resistiva (R1-R2).
La fórmula general para el bucle feeedback es:
H (s) = - Hf * A / (1 + Hr * A)
con Hf: Factor de avance (reducción); Hr = Factor de retorno (factor de retroalimentación beta).
Para el circuito mostrado: Hf = R2 / (R1 + R2) y Hr = (beta) = R1 / (R1 + R2).
Para un valor muy grande de A (lo configuramos a infinito), esto resulta en H = -R2 / R1.
Definiciones:
Hf = parte de la tensión de entrada que llega a la entrada opamp (configuración Vout = 0) y Hr = parte de la tensión de salida que llega a la entrada opamp (configuración Vin = 0).
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