Análisis de circuito de amplificadores operacionales

En el siguiente circuito tengo que encontrar el voltaje de salida, V o , relacionado con el voltaje de entrada, V in . Suponemos que ambos diodos, D1 y D2, son iguales y tienen una caída de 0,7 V cuando conducen y los amplificadores operacionales son ideales.

Estoy pensando que al inicio, antes de que se aplique cualquier entrada, tanto D1 como D2 tienen polarización inversa y no fluye corriente en el circuito. Cuando se aplica una entrada positiva (V in > 0), el amplificador operacional 1 se saturará inmediatamente en el suministro negativo (V -> V+), lo que significa que V' será negativo y D1 conducirá cuando D2 tenga polarización inversa.

Por otro lado, cuando se aplica una entrada negativa (V in < 0), el opamp 1 se saturará inmediatamente en el suministro positivo (V- < V+), lo que significa que V' será positivo y D2 conducirá cuando D1 tenga polarización inversa. . Entonces, en ambos casos, tendremos un circuito con amplificadores operacionales de bucle cerrado con retroalimentaciones negativas. Por lo tanto, al usar la ley de Kirchhoff, puedo definir el voltaje de salida relacionado con el voltaje de entrada sabiendo que no fluyen corrientes hacia adentro o hacia afuera de las entradas de los amplificadores operacionales.

¿Es correcto este proceso?

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Respuestas (1)

Sí, estás en el camino correcto.

Cuando V in > 0, D1 = polarización directa, D2 = polarización inversa

Ahora tenemos dos amplificadores inversores en cascada.

Entonces V out será:

V o tu t = V i norte ∗ ( − R / R ) ∗ ( − R / R ) = V i norte

Cuando V in < 0, D1 = polarización inversa, D2 = polarización directa

Esto significa que el terminal no inversor del segundo amplificador operacional tendrá un voltaje V', y el mismo voltaje también estará en el terminal inversor.

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Esto contrasta con el primer caso, donde ambos terminales del segundo amplificador operacional estaban en '0'. Entonces pudimos encontrar el V o directamente.

Tratemos ahora de encontrar V en este caso.

En el nodo A, dado que el voltaje = 0, podemos escribir una ecuación KCL:

V ′ 2 R + V i norte R + V ′ R = 0
⟹ V ′ = − 2 3 V i norte

El segundo amplificador operacional ahora no es más que una configuración no inversora.

∴ V o tu t = V ′ ( 1 + R 2 R ) = − V i norte

Entonces, la conclusión es que este circuito actúa como un rectificador de onda completa de precisión. El análisis sigue siendo el mismo incluso si se consideran caídas de 0,7 V, porque las caídas de diodo se compensan en las salidas del amplificador operacional. Se sigue obteniendo la misma salida. De ahí el término rectificador de onda completa de "precisión", que actúa como un rectificador con diodos ideales.

¡Gracias! ¿Mi pensamiento sobre la saturación al principio es correcto? Quiero decir, ¿el opamp 1 se satura inmediatamente cuando se aplica una entrada (positiva o negativa) y luego llega a la región lineal para que V+=V-?
Sí, es un bucle abierto al principio. Luego, la retroalimentación -ve se establece mediante diodo más adelante.
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