Ayuda para comprender el circuito del amplificador operacional usando diodos en la salida

Estoy tratando de entender este circuito y tengo problemas para descubrir cómo lo afectarán los diodos:

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Estoy tratando de analizar esto y entender cómo V afuera + y V afuera se verá afectado por diferentes valores de V i pero no estoy seguro. Yo creo V afuera + verá un voltaje más alto con menor V i valores y una vez V afuera + pasa de 0,6 V, la corriente pasará por ambos diodos y V afuera comenzará a ver un aumento. Sin embargo, no estoy seguro de qué pensar sobre el amplificador operacional en el centro.

Comience a usar diodos "ideales" con Von=0. Cuando Vin es +ve, VOA-out = -ve. El diodo superior conduce con una caída de 0, por lo que obtiene un amplificador inversor con Vout = Vin x R / R1, ya que OA- debe obligarse a permanecer en) A + potencial = tierra. | Ahora realice el mismo análisis para la entrada negativa.

Respuestas (3)

El OpAmp se usa en una configuración de inversión, es decir, cuando aplica un Vi positivo, la salida Vo será negativa. Entonces, la corriente fluye a través de R3 y el camino superior (R1, D1), mientras que D2 bloquea la corriente a través del camino inferior.
Entonces, para una entrada positiva, Vo+ será negativa y Vo- será cero.
El valor exacto de Vo+ está determinado por la relación de R3 y R1, ya que la terminal de salida Vo será un valor que cancela el voltaje en la terminal de entrada negativa.

Para examinar esto un poco más, puedes hacer una simulación, incluso aquí. Dibujé su circuito usando el diseñador de circuitos de EE. Haga clic en simular este circuito y haga un barrido de CC para Vi.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

La siguiente imagen muestra el resultado, el azul es Vo+, el naranja Vo-. También agregué Vo (marrón) solo para ver el efecto de los diodos. (Click en la imagen para agrandar)ingrese la descripción de la imagen aquí

La respuesta de Andy es acertada si este circuito opera de forma aislada.

Pero si resulta que hay una fuente de corriente de polarización positiva conectada a Vo+ y una fuente de corriente negativa conectada a Vo-, entonces es algo diferente. (Para simplificar, estas fuentes de corriente de polarización pueden ser resistencias conectadas a +V y -V respectivamente).

Entonces las salidas forman tres líneas paralelas, separadas unos 0,6V, con la central (Vo = -Vi).

Vo+ y Vo- pueden usarse para impulsar las bases de dos seguidores emisores complementarios, proporcionando un amplificador de potencia crudo. Sus emisores están conectados entre sí, y cada voltaje base-emisor es cancelado por el voltaje a través de cada diodo. Por lo tanto, la salida final (en los emisores) es aproximadamente Vo = -Vi. Pero solo aproximadamente: los errores aquí conducen a una distorsión cruzada.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

En su forma actual, no es muy eficiente: si piensa en lo que sucede cuando VO+ = V+/2, verá que se queda sin corriente de polarización y comienza a recortarse (con los valores de resistencia actuales), pero esto ilustra el principio básico , y a menudo verá algo como esto en un amplificador de potencia de audio.

Por lo general, se agregan circuitos adicionales para corregir los defectos en esta configuración básica.

Compare esto con el diseño de amplificador operacional de "diodo ideal" estándar.

Si Vi es mayor que A1+ (GND), el circuito de retroalimentación intentará anular el voltaje de entrada, impulsando la línea de salida V+ a través del diodo para "tirar" de A1- hacia abajo.

Si Vi es menor, la línea de salida V se elevará de manera similar.

Este circuito entonces se comporta como un amplificador inversor estándar, pero cualquier salida negativa se envía a la línea de salida V+ (para una entrada positiva) y cualquier salida positiva a la salida V (para una entrada negativa).