Análisis de circuito de amplificador operacional sin señal de entrada

En el siguiente circuito, necesito encontrar la SALIDA y la corriente que fluye en el diodo zener D1, que funciona en la región de ruptura "zener" con

V z mi norte mi r = 5 , 6 V
El opamp se considera ideal.

No puedo entender cómo funciona este circuito ya que no hay una señal de entrada para aplicar al terminal inversor o no inversor del amplificador operacional y solo tenemos la fuente de alimentación. Nunca he visto un caso así antes y estoy un poco confundido. ¿Cuál es la forma correcta de abordarlo? ¡Cualquier ayuda se agradece, gracias por adelantado!

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Respuestas (3)

Puede suponer que en -Vin (pin 3) tiene 5,6 voltios. Si esto no fuera cierto entonces, debido a la ganancia masiva del amplificador operacional de bucle abierto, la salida estaría contra uno de los rieles de alimentación.

Si tiene 5,6 voltios a través de los 220 kohm, entonces se necesitan 25,45 uA y eso también fluye a través de los 100 k, por lo que el voltaje de salida DEBE ser de 8,145 voltios.

Esto significa que (8,145 - 5,6) V/2200 amperios fluye a través de 2k2 = 1,157 mA.

¡Explicación agradable y fácil! ¡Votado a favor! Solo 2 preguntas más. No entendí exactamente qué sucede si nuestra suposición no es cierta (si D1 no conduce). ¿Cuál es la entrada del amplificador operacional que conduce a una saturación? Y el segundo es sobre el uso de este circuito. ¿Cuál es la aplicación de este circuito? ¿Dónde se puede usar?
Si D1 no está conduciendo, entonces el voltaje de salida del amplificador operacional sería igual a +Vin y -Vin sería más bajo (debido al divisor de potencial), por lo tanto, la salida del amplificador operacional crecería y crecería rápidamente hasta que tocara el riel o D1 finalmente comenzara conductible.
¿Y para qué operación sirve este circuito? Quiero decir, ¿dónde podemos usar este cierto circuito?
No sé, tú lo elegiste. ¿Qué dijo el sitio al respecto? Puedo convertir los requisitos en un circuito y puedo explicar algunos circuitos, pero no puedo aplicar ingeniería inversa a un requisito de un circuito tan simple.
@ MJ13: Muy a menudo, el único propósito de los circuitos de muestra utilizados en la enseñanza es hacer que el estudiante piense o darle algo para analizar. El circuito puede no tener un uso práctico en la vida real.
@PeterBennett Lo sé, pero había una pregunta sobre el uso de este circuito. Algo así como "¿En qué aplicaciones se puede usar este circuito en particular?" Pero no he analizado tal circuito antes, así que no tengo ni idea :)
@ MJ13 Supongo que si el diodo zener se usó para proporcionar un riel de alimentación de 5.6 voltios a un circuito que también necesitaba otro riel de alimentación pero proporcionalmente más alto, entonces la salida del amplificador operacional podría usarse a este respecto: los 220k y 100k establecen el más alto carril. En su circuito sería de 8,145 voltios, pero no hay razón (dentro de los límites de suministro de energía para el amplificador operacional) por la que esto no podría ser de 10 voltios o 11,2 voltios (doble). Cualquier deriva de diodo también derivaría en el suministro superior y esto podría ser útil en algunos circuitos.

Piense en los efectos de estado estacionario que tiene este circuito, lo que sucederá a largo plazo.

Solo hay un voltaje que puede garantizar en este circuito: el diodo Zener.

V+ = Vzenar

Lo siguiente que sabemos es que el OpAmp seguirá aumentando o disminuyendo su voltaje de salida hasta que llegue a su carril o V- = V+

entonces el siguiente proceso de pensamiento es ¿Cómo se obtiene V- = V+ (si es posible)?

Porque sabemos que V+ es Vzenar

Necesitamos que el voltaje a través de la resistencia de 220k en el tamaño negativo sea igual a Vzener

Lo sabemos:

  • Vsalida = VR100k + VR220k
  • VR220k = 5.6v
  • La corriente para ambas resistencias es la misma
  • Vsalida = I(R100 + R220k)

Entonces la corriente para ambas resistencias es:

5.6/220k = 25.45uA

Vsalida = 25,45uA* (100k + 220k) = 8,14 voltios

¿Alguna idea sobre dónde podemos usar cierto circuito? Quiero decir, ¿en qué aplicaciones?

Si hay una solución dentro del rango lineal del amplificador operacional, se debe aplicar lo siguiente:

Vn=Vp (opamp ideal asumido).

Vn=Vout*220/(100+220) y Vp=5,6 voltios

Por lo tanto: 5.6=Vout*0.6875 y

Vsal =5,6/0,6875= 8,14545 voltios.

¿Sabes en qué aplicaciones se puede usar este circuito en particular?
probablemente cuando desee mantener un voltaje específico pero no tenga un regulador de voltaje, desee una eficiencia aceptable y tenga un diodo zener mal ajustado. Aparte de eso, parece una pregunta bastante teórica.
sí, con este circuito puede crear cada fuente de voltaje de CC deseada (en una salida de baja resistencia) seleccionando los valores de resistencia adecuados.
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