Funcionamiento del siguiente circuito de amplificador operacional

He visto este circuito en mi lugar de trabajo y estoy tratando de entender el funcionamiento y el propósito de cada componente en el siguiente esquema.

También observé que este era un circuito de corriente constante donde R5 - 3ohms resulta ser la resistencia de carga, cuyo valor puede ser de 3-50ohms.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Para comprender el funcionamiento del circuito del amplificador operacional de corriente constante, leí cómo funciona. Pero en esos circuitos, el amplificador operacional tendría una configuración de retroalimentación negativa y la salida del amplificador operacional impulsaría la base de un transistor NPN que impulsaría una corriente constante conectada al emisor del transistor NPN. El amplificador operacional intentará mantener el voltaje entre el terminal inversor y el no inversor e intentará regular la corriente de carga a través de la resistencia de carga.

Pero en mi circuito anterior que se muestra arriba, ¿alguien puede ayudarme a cómo se logra la corriente constante a través de la resistencia de carga? No estoy seguro de por qué hay un regulador de derivación colocado en la ruta de retroalimentación negativa.

Si es posible, también ayúdame a entender por qué hay un condensador de 100 nF entre los terminales inversor y no inversor del amplificador operacional. No he visto este tipo de diseño. Me gustaría saber el papel que juega cada componente para poder entender mejor el diseño.

¡Puedo ver cómo funciona, pero es una verdadera bestia de explicar y te llevará a cientos de preguntas! Buena suerte a cualquiera que lo intente y recuérdame otorgar +1 si se hace con éxito y de manera sucinta.
Sí, entiendo que todas las respuestas a mis preguntas en este foro generaron múltiples preguntas mías en las secciones de comentarios. Solo quería una explicación fácil y simple para un principiante.
"Quiero una explicación simple para este circuito que contiene mucha complejidad": lo siento, no sucederá. Comprenda el panorama general, luego pregunte específicamente sobre las cosas que no entiende . votando para cerrar esto como demasiado amplio, me temo.
¿Dónde encontraste este circuito, de dónde viene? Sé que, ya que preguntas, no lo diseñaste. Entonces lo obtuviste de alguna parte. Sin explicar lo que sí considera la posibilidad de que haga un sitio web con muchos circuitos que parecen funcionar pero en realidad no funcionan (circuitos sin sentido).
Solo quiero entender el funcionamiento del circuito. Eso es lo que estoy tratando de entender aquí. No pude entender de los otros circuitos de amplificador operacional estándar disponibles en Internet, por lo que intenté obtener una respuesta aquí.
@Bimpelrekkie, encontré este tipo de circuito en mi lugar de trabajo y resulta ser un circuito de corriente constante que usa un amplificador operacional.
¿Estás seguro de que redibujaste el circuito correctamente?
G36, sí, este es el circuito correcto que he dibujado.
Tampoco veo cómo puede funcionar este circuito como una fuente de corriente constante.
De acuerdo. ¿Podría decirme cómo funciona este circuito según su comprensión?

Respuestas (1)

No abordaré el comportamiento de CA de este circuito; sospecho que las características de CA podrían no haber sido 'diseñadas' como tales de todos modos. Así que ignora los capacitores.

Puede equiparar los voltajes en las entradas del amplificador operacional.

El voltaje en la entrada no inversora es simplemente Vcarga (podemos ignorar el voltaje de compensación y la corriente de polarización de entrada; tenga en cuenta que el diseñador ha equilibrado razonablemente las impedancias vistas por las dos entradas, aunque 20K sería mejor para R4).

El voltaje en la entrada inversora es más interesante, suponiendo que el regulador de derivación esté regulando.

Es Vinv = V L O A D + I L O A D ⋅ 2.34 Ω − 1.24 V ⋅ 33 k Ω 33 k Ω + 47 k Ω

Entonces I L O A D = k ( 1.24 V / 2.34 Ω ) donde k = 33/(33+47) = 0,4125 o aproximadamente 216 mA.

El regulador de derivación, como puede ver en lo anterior, es la referencia para la corriente constante. Al dividirlo por R3/(R1+R3), se cae menos voltaje a través de la resistencia de detección R7.

R2 está ahí para proporcionar una corriente de polarización adecuada para el regulador de derivación, un trabajo en el que no veo que funcione en el límite inferior de la resistencia de carga.

216mA * (5,34 ohmios) = 1,15V. La referencia necesita alrededor de 55 a 100 uA para funcionar correctamente, por lo que son otros 55-100 mV, por lo que es poco probable que la regulación funcione correctamente por debajo de los 3,7 ohmios. El límite superior para el cálculo de la resistencia de carga se deja como ejercicio.

¿Podría decirme el propósito del capacitor C1, la resistencia R7 y cómo formó la ecuación? ¿Podría ayudarme también qué es Vload?
También por favor ayúdame a entender el funcionamiento del circuito.
Mi objetivo principal es comprender cómo el regulador de derivación ayuda a regular
¿Entiendes la ecuación? El regulador de derivación determina la corriente de carga directamente y R7 es la resistencia de detección para medir la corriente. C1 reduce la sensibilidad EMI y tiende a hacer que el circuito sea menos estable y más ruidoso.
¿Podría explicar la ecuación? Entiendo que la ecuación se llega usando KVL. ¿Podría señalar el bucle de la ecuación? Y no puedo entender el regulador del regulador de derivación. Pido que ayudes con eso. Y con respecto a su respuesta a C1, pensé que el capacitor C2 hace eso. No estoy seguro de cómo la conexión de un condensador en paralelo a ambos terminales ayudará a eso. Te pido que aclares mis confusiones
@SpehroPefhany ¿Cómo se iniciará este circuito? ¿Qué iniciará el proceso de aumentar el voltaje en la salida del opamp?
Funcionamiento del siguiente circuito de amplificador operacional
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