[Elettrotecnica] Amplificatori operazionali e diodi

RainyAugust
Ciao, ho alcuni dubbi da chiarire in vista dell'esame. Non frequento le lezioni e studiando da libri ho avuto grossi problemi con amplificatori e soprattutto diodi, in quanto non ho trovato spiegazioni del metodo utilizzato dal professore nè su carta nè online. Spero mi possiate dare una mano. :)

Amplificatori. Mi sono stati dati appunti dello svolgimento a lezione, la modalità è chiara: inserisce un generatore di corrente test, calcola la caduta di potenziale ai suoi capi e trova la resistenza equivalente con la legge di Ohm. L'unico problema è che viene detto che, oltre alla corrente entrante ad uno dei due capi, vi è anche una corrente entrante dal nodo di terra in basso. E' corretto? Per quale motivo? L'esercizio è sottostante. Si chiede di calcolare la R di ingresso in figura.



Diodi. Comprendo che la politica del forum neghi richieste di soluzioni integrali di esercizi, tuttavia spero capiate che il mio problema è che non so neanche da dove partire. Spero qualcuno sia in grado di spiegarmi come svolgere l'esercizio sottostante, non mi interessano i calcoli bensì capire come approcciarlo.

Si chiede di calcolare e diagrammare la caratteristica v=v(i) del bipolo in figura.



Ringrazio anticipatamente. :)

Risposte
RenzoDF
"RainyAugust":
... inserisce un generatore di corrente test, calcola la caduta di potenziale ai suoi capi e trova la resistenza equivalente con la legge di Ohm.

Proprio così si fa. :smt023

"RainyAugust":
... L'unico problema è che viene detto che, oltre alla corrente entrante ad uno dei due capi, vi è anche una corrente entrante dal nodo di terra in basso. E' corretto? Per quale motivo?

Della corrente che entra o esce dal nodo di terra per ora non preoccupiamoci, dimmi solo dove andrà a passare la corrente di test e anche se ricordi quali siano le due regole più importanti per gli amplificatori operazionali ideali.

"RainyAugust":
Si chiede di calcolare e diagrammare la caratteristica v=v(i) del bipolo in figura.

Riguardo a questa seconda domanda tanto per cominciare ti chiedo se il diodo sia ideale o reale; lo specifica il testo?

Supponendo sia ideale, ti faccio notare che, per una tensione V di ingresso che a partire da zero vada a crescere positivamente, ad un certo punto, il potenziale dell'anodo del diodo, che viene inizialmente a seguire l'emivalore della V di ingresso, al raggiungimento del valore forza elettromotrice E, ovvero al raggiungimento del potenziale del suo catodo, porterà il diodo in conduzione e bloccherà detto potenziale anodico a rimanere ancorato a quel valore (E) per qualsiasi tensione di ingresso V superiore a 2E.

Per tensioni V che invece andassero, da zero, a crescere (in valore assoluto) negativamente, il diodo non potrà in nessun caso entrare in conduzione in quanto il suo catodo verrebbe sempre a trovarsi ad un potenziale superiore a quello del suo anodo.

Ne segue che, mentre per V positive la caratteristica sarà lineare fino a V=2E, ovvero corrisponderà ad un comportamento resistivo uguale a quello di un resistore 2R, per V>2E la caratteristica cambierà pendenza e corrisponderà a quella di un resistore di resistenza uguale a R ; per tensioni negative invece, sarà sempre lineare a pendenza V/I =2R.

Giusto per darti un secondo metodo puramente grafico, ma concettualmente più semplice, puoi anche ricavarti la caratteristica tensione corrente del bipolo totale, andando a comporre quelle relative ai bipoli componenti (E, D, R).

RainyAugust
Prima di tutto ti ringrazio. :D

Riguardo gli amplificatori, ciò che ho capito è che la I-test passa da R1 e alla fine entra nella "punta" (perdonami ma non so come altro chiamarla...) dell'amplificatore, sinceramente poi non so se e da dove esca. Effettivamente quello che non mi è per nulla chiaro degli amplificatori è il come circola la corrente...
Non so cosa tu intenda per le due regole più importanti... Utilizzo il Perfetti e non fa riferimento a regole importanti...

Per i diodi, si erano ideali. Sei stato chiarissimo su questo punto, ti ringrazio.

RenzoDF
"RainyAugust":
... ciò che ho capito è che la I-test passa da R1 e alla fine entra nella "punta" (perdonami ma non so come altro chiamarla...)

Quello è il terminale d'uscita così come in ingresso avremo l'ingresso invertente indicato con il segno meno e l'ingresso non invertente con il segno +.

"RainyAugust":
... Non so cosa tu intenda per le due regole più importanti... Utilizzo il Perfetti e non fa riferimento a regole importanti...

Mi sembra strano che non siano indicate, ad ogni modo, sorvolando per il momento sui dettagli, le regole sono:

i) il potenziale dell'ingresso invertente e quello dell'ingresso non invertente sono uguali, in breve $v^(-)=v^(+)$

ii) le correnti entranti ai morsetti d'ingresso sono nulle, in breve $i^(+) =i^(-)=0$

Ora, con in mente queste due regole, riuscirai a risolvere un gran numero di configurazioni circuitali con gli AO; nel tuo, per esempio,

[fcd="fig.1"][FIDOCAD]
FJC A 0.4
FJC B 0.4
EV 45 40 55 50 0
LI 85 25 105 35 0
LI 105 35 85 45 0
LI 85 45 85 30 0
LI 85 30 85 25 0
MC 90 15 0 0 ihram.res
MC 90 55 0 0 ihram.res
MC 80 60 1 0 ihram.res
LI 45 60 55 60 0
LI 55 60 50 65 0
LI 50 65 45 60 0
LI 45 60 45 60 0
LI 50 60 50 50 0
LI 50 50 50 50 0
LI 45 45 55 45 0
LI 55 45 55 45 0
LI 50 40 50 30 0
LI 50 30 85 30 0
LI 85 30 85 30 0
LI 75 30 75 15 0
LI 75 15 90 15 0
LI 90 15 90 15 0
LI 105 15 115 15 0
LI 115 15 115 55 0
LI 115 55 105 55 0
LI 105 55 105 55 0
LI 105 35 115 35 0
LI 115 35 115 35 0
LI 85 40 80 40 0
LI 80 40 80 55 0
LI 80 60 80 55 0
LI 80 55 90 55 0
LI 90 55 90 55 0
LI 75 75 85 75 0
LI 85 75 80 80 0
LI 80 80 75 75 0
LI 50 65 50 65 0
MC 40 45 3 0 074
TY 87 27 4 3 0 1 0 * -
TY 87 37 4 3 0 1 0 * +
TY 34 40 4 3 0 1 0 * J
TY 66 19 4 3 0 1 0 * J
MC 72 25 3 0 074
LI 81 35 81 35 0
TY 95 6 4 3 0 1 0 * R1
TY 95 47 4 3 0 1 0 * R2
TY 75 63 4 3 0 1 0 * R
MC 80 30 0 0 074
MC 80 40 0 0 074
TY 77 29 4 3 0 1 1 * v-
TY 77 34 4 3 0 1 1 * v+
TY 118 32 4 3 0 1 1 * vo
TY 80 24 4 3 0 1 2 * 0
TY 81 41 4 3 0 1 2 * 0[/fcd]
prova ad applicarle, per andare a determinare la v- che sarà anche uguale alla tensione VJ ai morsetti del GIC necessaria per la resistenza di ingresso, vedrai che è semplice.

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