Ayuda con el análisis del circuito OP AMP

Este circuito de amplificador operacional se utiliza para compensar el voltaje de CA reducido en 2,5 V (aprox.), de modo que se pueda calcular el RMS del voltaje. No puedo cambiar la configuración del circuito, por lo que queda descartado.

Esto parece una configuración diferencial, pero no he podido entender ciertas decisiones:

  1. Por qué la compensación de 2,5 V CC se alimenta usando una resistencia de 10 Kohm y por qué hay 1 Kohm siguiéndola.

  2. ¿Por qué la entrada + y - del amplificador operacional tiene este 1Kohm a lo largo?

  3. ¿Por qué tomarse la molestia de agregar la red de resistencias que consta de 4.7K y 100K cuando la CA se reduce a 5V RMS?

  4. Si la fuente de CA debe estar conectada a tierra o no. (Conectar y desconectar da resultados diferentes).

Instantánea del circuito durante una simulación.

ACTUALIZACIÓN: Hoy noté algo sospechoso. Cuando aumento la frecuencia a 50 Hz, la frecuencia de red en la India, ¡veo que el voltaje en ambos puntos es igual en magnitud y en DIRECCIÓN! Entonces, ¿no es eso 0V a través del VSINE? Esto sucede solo cuando el amplificador operacional está conectado con la compensación de CC. Cuando elimino el amplificador operacional y la compensación de CC, los voltajes son iguales en magnitud y opuestos en polaridad. ¿Es esto debido a la retroalimentación negativa; eliminar la retroalimentación negativa también da resultados similares pero voltajes de menor magnitud. Ver imagen.ingrese la descripción de la imagen aquí

Confirmé que la red de resistencias antes del amplificador operacional era solo para reducir el voltaje. Ver imagen.ingrese la descripción de la imagen aquí

Respuestas (2)

El uso de un desplazamiento impone un requisito de alta precisión y estabilidad en su fuente. El amplificador clásico de 4 resistencias (que está utilizando) impone un requisito de precisión de coincidencia extrema para las resistencias. Linear Technology ofrece el conjunto de resistencias combinadas de la serie LT5400 (SOI8). Una resistencia en los pines de entrada OP AMP es extraña. El atenuador podría fabricarse dividiendo las resistencias frontales, pero puede lograr la ganancia por la relación de resistencias. Ahora tienes 10k/100k, es decir, una ganancia de 0,1. Puede ir tan lejos como decir 1k/1 Meg, es decir, una ganancia de 0,001. Preste atención al diseño: mantenga los nodos de entrada muy pequeños. Coloque el par de resistencias asociadas con ellos justo en frente del pin al que están conectados (en cualquier lado) para que la pista más larga no esté asociada con las entradas, sino con GND, Salida, Vref, es decir, fuentes de baja resistencia. También puede proteger las almohadillas de soldadura de entrada con bigotes delgados alrededor de ellas,

Creo que puedo ayudar en parte, pero no estoy seguro.

1) La razón para proporcionar una compensación de 2,5 V CC tiene que ver con la forma en que se alimenta el OP. En este caso no es simétrico sino que va de [0;5] en lugar de [-5;+5]. De este circuito entiendo que el objetivo es tener una señal sinusoidal pero siempre positiva. 3) El objetivo de la resistencia de 4,7 K y 100 K es reducir la onda sinusoidal inicial, que supongo que es de 5 V.

Lo que supongo de esto es que el proceso inicial es reducir la señal y luego cambiar solo a voltaje positivo.

Espero que esto te ayude. En cuanto a la segunda pregunta, es una resistencia diferencial, pero no puedo ver su uso sin una simulación.

PD: Es un circuito divertido.

R20 solo está cargando la entrada, no está reduciendo el voltaje. R1, R21 y R2 son el divisor de potencial que reduce la entrada al amplificador operacional en el que opera la resistencia de ganancia R3.
Tienes razón sobre R20. Me olvidé de Ground y sí, R2 con R29 funcionan como divisores. En este caso, el segundo divisor es R1, R21, R2. Lo que no entiendo es por qué esta distribución si se podría hacer mucho más fácil.
Podría estar siendo estúpido aquí, pero ¿dónde debe estar la salida del circuito?
La salida es a través de C1. Estoy de acuerdo con la carga causada por R20, y una cosa importante que noté es que se supone que la cantidad de cambio de CC es de 2.5 V, por lo que debo quitar la conexión a tierra en el generador VSINE, y luego verá el voltaje en la entrada + es exactamente 2.4999V (observe cómo es 2.21V aquí debido a la tierra, creo). Algo que veo por primera vez es que la red de retroalimentación es solo una resistencia y no un divisor (?). ¿Y alguna idea sobre el punto 4?
Como lo veo, es una simulación, por lo que "-" del SINE es lo mismo que GND. Si no agrega un GND a "-" es lo mismo que tener un circuito con diferentes retornos. Si elimina el GND del circuito, su generador no tiene ningún retorno, por lo que tiene resultados diferentes.
En su nueva simulación, simula la red de resistencias sin el cambio de voltaje. Si agrega esa parte, la cambiará solo a voltajes positivos.
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