[Elettronica] Amplificatore operazionale risposta al gradino

[Bistecchin0]

Buonasera a tutti, devo graficare $V_(out)$ nel seguente circuito:
[fcd="Schema elettrico"][FIDOCAD]
MC 50 55 0 0 ey_libraries.genics0
MC 65 45 0 0 ihram.res
MC 60 50 1 0 ihram.res
MC 90 45 0 0 580
MC 95 70 0 0 ihram.res
MC 90 80 1 0 ihram.res
MC 90 95 1 0 170
LI 145 50 115 50 0
LI 115 50 115 70 0
LI 115 70 110 70 0
LI 90 55 90 70 0
LI 90 70 95 70 0
LI 90 70 90 80 0
MC 90 105 0 0 040
MC 145 60 0 0 040
MC 60 65 0 0 elettrotecnica.ms01
MC 50 65 0 0 elettrotecnica.ms01
LI 60 45 60 50 0
LI 60 50 60 45 0
LI 60 45 65 45 0
LI 65 45 50 45 0
LI 50 45 50 50 0
LI 80 45 90 45 0
TY 40 50 4 3 0 0 0 * Is
TY 65 60 4 3 0 0 0 * R2
TY 70 35 4 3 0 0 0 * R1
TY 105 75 4 3 0 0 0 * R4
TY 95 80 4 3 0 0 0 * R3
TY 95 100 4 3 0 0 0 * C
TY 145 45 4 3 0 0 0 * Vout[/fcd]



dove:
$R_1=R_2=2k \Omega$
$R_3=1k \Omega$
$R_4=4k \Omega$
$C=1 \muF$ Inizialmente scarico
Operazionale ideale con $L^+ = |L^-| = 12V$



*Ho calcolato per $ t<0$
$I_s = 0$
C è un corto circuito
$V^+ = V_(R2) = 0 $
$V_(out) =0$

*Appena scatta il gradino
C è ancora un corto circuito
$V^+ = R_2*I_s = 2V $
Configurazione dell'amplificatore non invertente.
$V_(out) = V^+*(1+R_4/R_3) =10V $

*Per $t->\infty$
C diventa un circuito aperto
$R_3$ è un circuito aperto

Ora credo di dover calcolare $V_c(t) = V_c(\infty)-(V_c(\infty)-V_c(0^-))e^(-t/\tau) $
Per poi poter graficare $V_(out)$

So che $V_c(0^-) =0$ e $ \tau = C*(R_3 + R_4)$

Come trovo $V_c(\infty)$ e $V_(out)$ ?

Vi ringrazio in anticipo!

[RenzoDF]

Visto che fino a quando l'opamp non entra in saturazione il morsetto invertente viene mantenuto allo stesso potenziale del non invertente, ovvero ai 2 volt dell'ingresso equivalente, il condensatore si caricherà con salita esponenziale asintoticamente verso quel valore con costante di tempo $\tau=R_3C$, e parimenti la corrente in C andrà a ridursi da 2 milliampere a zero con la stessa costante di tempo; di conseguenza anche l'uscita scenderà dai 10 volt esponenzialmente verso la stessa tensione di 2 volt.

[Bistecchin0]

Perfetto ho capito come si carica il condensatore e come cambia $V_(out)$ !

Ma quando calcolo la resistenza vista dal condensatore, se lo considero come un generatore, dopo aver aperto $I_s$, il condensatore non vede $R_3 + R_4$?

[RenzoDF]

Come ti dicevo, visto che il morsetto invertente rimane vincolato ai 2 volt presenti sul morsetto non invertente per tutto il transitorio, puoi pensare che il condensatore "veda" un generatore da 2 volt che lo carica attraverso il resistore R3, tutto qua; R4 non influisce, in quanto collegata fra il suddetto generatore e l'uscita.

[Bistecchin0]

Ok perfetto, ti ringrazio ancora, sei stato gentilissimo e la spiegazione è molto chiara!