circuitino...

"Angelo" ha scritto nel messaggio news:6Q%zj.9282$ snipped-for-privacy@tornado.fastwebnet.it...

Ve

valore

Salve Angelo,

A2 è un componente "attivo" e non "passivo" nel senso che a sua volta fornisce energia al circuito tramite l'alimentazione che riceve da un generatore esterno che non è rapresentato nello schema (questa è la prassi a meno di casi particolari). Nello schema, si può supporre che A2 sia un amplificatore ideale che ha queste caratteristiche:

1) Nessuna corrente entra od esce dagli ingressi + e - 2) Suponendo per semplicità che l'ampli. A2 sia alimentato in modo simmetrico con tensioni (-Vg ; +Vg), la tensione di uscita (dunque in Volt) è nulla solo quando V+ = V- (cioè Vm = Vc) se non, l'uscita (che chiameremo Vout) è pari a -Vg se V- > V+ e pari a +Vg se V- < V+. 3) La corrente di uscita può assumere valori arbitrari ovvero non ha limiti teorici.

Nella pratica, gli ampli. come A2 (implementati per esempio dal famoso integrato u741) cercano di avvicinarsi il più possibile ai comportamenti di quelli ideali. Nella pratica, le correnti d'ingresso + e - sono deboli ma non nulle così come la corrente di uscita ha un limite massimo sufficiente perchè il circuito funzioni comunque bene.

A2 quindi, non può essere paragonata ad una resistenza variabile ma piutosto come una "sonda" che vede se Vm=Vc, ripeto, senza quasi prelevare corrente agli ingressi e che a seconda della situazione impone una tensione +Vg o -Vg all'uscita mediante alimentazione esterna. La corrente di uscita è dunque determinata da i componenti collegati all'uscita di A2 in particolare dalla loro impedenza (termine più generale per indicare la resistenza) e si trova applicando la legge di Ohm.

Ciò detto per A2 vale anche per A1, ovviamente.

Riguardo a Pspice, puoi trovare il modello dell' u741 dentro la libreria ELEII.lib all'indirizzo:

Ciao e buona simulazione!

"Carboni Pino" ha scritto nel messaggio news:47dea720$0$22186$ snipped-for-privacy@news.tiscali.it...

Il circuito serve a fare in modo che qualunque tentativo di carica/scarica del condensatore, e quindi qualunque variazione della tensione ai sui capi, venga contrastato facendo fluire una corrente uguale e contraria.

Vc è una batteria ideale (senza R int) ed è il valore di tensione a cui deve restare il condensatore a prescindere da quanta corrente debba passare per la resistenza in parallelo, e senza badare alla corrente di "disturbo" che potrebbe venire dal generatore di corrente, che sta ad indicare solo una fonte di corrente per il condensatore e quindi un potenziale tentativo di allontanarne la tensione da Vc.

Io non ho capito perchè ricorrere a quei due amplificatori, alla retroazione, ecc, se per me, IMHO, basterebbe mettere in parallelo al condensatore una batteria ideale di tensione Vc. Il generatore di corrente a questo punto può fare quello che vuole, le correnti lungo R cambieranno come vogliamo e la corrente capacitativa sarà sempre zero.

Grazie. Molto utili i suggerimenti nel tuo altro post.

"Angelo" ha scritto nel messaggio news:HyNEj.27944$ snipped-for-privacy@tornado.fastwebnet.it...

capi,

deve

a

come

Salve Angelo,

secondo me hai ragione quando dici che "basterebbe mettere in parallelo al condensatore una batteria ideale di tensione Vc". Penso che questo "circuitino" abbia uno scopo didattico più che pratico, per capire un po' il funzionamento degli amplificatori quando sono usati come "comparatori" e per illustrare gli effetti della retroazione.

Ovviamente questo circuito può essere realizzato fisicamente per verificare se sussiste il comportamento attesto anche se, in questo caso bisognerebbe aggiungere un po' di componenti al circuito come indicano i datasheet del componente scelto per implementare l'ampli. (u741 od altri) e limitando magari la corrente massima in uscita di A2 per prevenire dai danni lo stesso amplificatore. Penso che per questo basterà mettere una certa resistenza in serie all'uscita di A2.

La sola cosa che rende diverso questo circuito da un generatore ideale in parallelo a C è che il circuitino in questione quasi non assorbe energia visto che gli ingressi di A2 hanno impedenza altissima. Vc sarebbe quindi solo una tensione pilota che, attraverso gli amplificatori controlla appunto la tensione del condensatore senza che il dispositivo che produce Vc debba fornire direttamente energia al condensatore. Avrai così realizzato una specie di "buffer" che, praticamente, isola dal punto di vista energetico il dispositivo che produce Vc dal condensatore C.

Siccome però hai scritto che "Vc è una batteria ideale", il problema non si pone... Tra l'altro esiste un circuito più semplice per fare questa funzione di "buffering" o meglio "inseguitore di tensione" usando solo un amplificatore.

Sono contento che l'altro mio post ti sia stato utile e spero che anche questo lo sia. Ciao!

"Carboni Pino" ha scritto nel messaggio news:47e951fb$0$21197$ snipped-for-privacy@news.tiscali.it...

Grazie moltissime. E' stato molto utilissimo anche questo tuo secondo post. In realtà questo dispositivo si usa in elettrofisiologia e la relativa tecnica si chiama voltage clamp. Serve per misurare le correnti elettriche (ioniche) che fluiscono da un lato all'altro di una membrana biologica che separa conduttori di seconda specie (elettroliti). La membrana, a parte questi canali, è impermeabile e così il tutto lo si modellizza con un condensatore (la parte di memebrana impermeabile-dielettrico) in parallelo a delle conduttanze (i canali ionici). Le correnti possono attraversare la membrana come correnti resistive (ioniche) o capacitative. Certo è che tutte le volte che c'è una corrente ionica, è come se il condensatore venisse caricato o scaricato. Allora si mettono due elettrodi collegati con le due armature (due elettrodi immersi nelle due soluzioni elettrolitiche) e si fissa la tensione tra loro a Vc. Poi si somministrano farmaci e sostanze che fanno variare la permeabilità dei canali di membrana, e cioè la resistenza in parallelo. Questo produrra correnti ioniche che tendono ad alterare la carica del condensatore. Il dispositivo si oppone generando correnti uguali e contrarie e mantenendo costante a Vc la capacità. A quel punto, proprio misurando le correnti erogate dal sistema per mantenere stabile Vc, ed invertendole di segno, si può calcolare l'effetto di un farmaco sulle correnti ioniche e, quindi, sulla permeabilità dei canali.

Così, giusto per dirti a che mi serviva. Il testo presenta quel circuito, ma io mi domandavo che senso avesse visto che sarebbe bastata una batteria in parallelo ed un "amperometro" per ottenere lo stesso risultato. Certo, il tutto si complicava per via della resistenza interna della batteria, in virtù della quale Vc reale è tanto più piccolo di Vc reale, quanto più grande è la corrente erogata dalla batteria. Però anche nel circuito con amplificatori leggo che esiste lo stesso problema della resistenza del sistema, che crea non poche difficoltà, soprattutto per cellule grosse, con capacità alte!

Ora, grazie a te, ho capito che, almeno in linea di principio, avevo ragionato bene!

Grazie

"Angelo" ha scritto nel messaggio news:zUvHj.3126$ snipped-for-privacy@tornado.fastwebnet.it...

post.

lato

specie

il

elettrodi

loro

contrarie

ma

con

Ciao Angelo!

Ho messo un po' più tempo rispetto alle altre volte, ma finalmente eccomi qua! Dunque, ora tocca me ringraziarti per aver illustrato così bene lo scopo del circuito, è stato molto utile anche a me! Ora, visto che hai svegliato la mia curiosità (cosa assai facile da fare), penso proprio che andrò ad approfondire il concetto di "Voltage clamp".

Comunque, penso di aver trovato una possibile spiegazione sull'utilizzo di questa contro-reazione, sopra tutto se questo nostro circuito fosse impiegato in un sistema dove la precisione risulta cruciale e cioè: Un circuito reale è in realtà diverso da uno ideale per via non solo dei vari comportamenti indesiderati dei componenti (non linearità, offset ecc) ma anche dei collegamenti tra componenti che possono presentare induttanze, capacità parassite, cadute di tensione lungo fili di collegamento, tensione indotte da sorgenti esterne, rumore ecc. In certi casi, le conseguenze prodotte da questi fenomeni sul buon funzionamento di un sistema sono contenute o irrilevanti, ma in altri invece, possono essere abbastanza influenti da poter richiedere la messa in atto di contromisure come appunto la retroazione.

Se usassimo un generatore ideale o un semplice inseguitore di tensione (con solo un ampli. e quindi senza retroazione), non potremo infatti avere la certezza che la tensione alla membrana sia ESATTAMENTE quella voluta; questo a causa di quei fenomeni indesiderati di cui parlavo prima. Ricorrendo invece alla retroazione, penso che si potrebbe ovviare a gran parte di questi problemi ottenendo così un controllo più preciso della tensione della membrana. Se per qualche motivo infatti dovesse esserci una tensione diversa alla membrana rispetto a quella di riferimento, l'amplificatore di ritorno (A1) "riferirebbe" al primo (A2) questa differenza, quindi A2 agirebbe di conseguenza compensando l'effetto indesiderato.

Andrò comunque ad approfondire il "Voltage clamp" e se trovo novità, te lo farò sapere. Grazie mille anche a te! Ciao!

"Carboni Pino" ha scritto nel messaggio news:47fb448e$0$29979$ snipped-for-privacy@news.tiscali.it...

Grazie per il prezioso contributo. Approfittop er sottoporti una seconda questione che mi affligge da sempre: la corrente capacitativa. Leggo ovunque che basta pensare alla carica depositata su una armatura che crea un campo elettrico e butta fuori dall'armatura opposta la medesima carica. Tuttavia io non capisco come questo possa spiegare io matching, il pareggio, tra le cariche sulle due armature, in modo da poter affermare che, nell'unità di tempo, tante cariche entrano in una armatura quante ne escono dall'altra. Se ad esempio carico una armatura per contatto con un conduttore carico, mentre lascio l'altra scollegata (non a terra), di certo creo una ddp tra le armature, di certo sulla prima armatura c'è una carica netta non nulla, ma altrettanto certamente sulla seconda armatura la carica netta è nulla: vi è solo induzione elettrostatica dalla prima armatura: ecco un esempio in cui cariche sono entrate in un condensatore e nessuna carica ne è uscita. Nei circuiti, tuttavia, il comportamento di un condensatore viene mostrato diversamente. Prendiamo un C in parallelo con una R e applichiamo ai capi dei due componenti il morsetto di un generatore di corrente che eroga una onda qudra per un tempo >> di tau, per superare il transitorio. Durante il transitorio, prima cioè che tutta la corrente passi solo per R, le cariche che escono dal generatore, in parte gli ritornano attraverso R, ed in parte si accumulano sulla prima armatura di C. Questo "passaggio" capacitativo indica piuttosto che dalla seconda armatura una ugual quatita delle medesime cariche tornerà al generatore. Ma cosa garantisce che sarà proprio la stessa quantità? Io non vedo la risposta a questa domanda nel campo elettrico tra le armature, quanto piuttosto dal fatto che il generatore stesso non può erogare cariche se non gliene tornano altrettante. Eppure anche lui potrebbe accontentarsi, nella realtà, di un lieve spareggio!! E' interessante notare, a questo punto, che il condensatore ideale, non accumula cariche come spesso si dice, ma le separa senza che le tensioni schizzino alle stelle!!! Quindi la sua carica totale rimane sempre costante.

Pensiamo ad un altro componente, la batteria. Se colleghiamo al suo polo positivo un conduttore grande quanto un pianeta, questo dovrà trovarsi allo stesso potenziale del polo, ma ciò presupporrà uno spostamento di cariche dal polo al conduttore, in ragione della sua capacità. Come è pssibile ciò se all'altro polo non entra alcuna carica? Forse può farlo solo per pochissime cariche, riducendo il suo stesso potenziale (ovvio che rimarra la stessa ddp tra i due poli). E se mettessimo un secondo conduttore enorme connesso al polo negativo? Ora sappiamo da dove prendere cariche, va bene, ma allora ammetteremo che passa corrente attraverso la batteria a circuito aperto? O, forse, potremmo immaginare le due megasfere come le armature di un condesatore separate dal vuoto o dall'aria? Ma anche in questo caso, vista la peculiare geometria del condensatore planetario, non credo proprio che le cariche depositate su una delle due armature saranno esattamente uguali a quelle sottratte all'altra: ecco di nuovo una batteria reale che caccia più o meno cariche di quante ne prende.

Insomma: io la risposta al mio quesito sulla necessità di pareggio di carica sulle armature di un C, la vedo solo ed esclusivamente nel limite di alcuni compomenti (generatori, ad esempio), a variare la loro carica netta: un conto è separare, un conto è perdere o acquistare.

Ultimo esempio. Leggo del famoso problema del cavo sottomarino. Se è ben isolato, esso perde corrente solo per via capacitativa: una parte delle cariche elettriche si deopositano in superficie, sotto l'isolante. Cosa diremo, che sono andate "perdute"? Che nel bilancio nons i ritrovano? Penso che dovremmo dire piuttosto che il circuito preleverà cariche dall'acqua, che è la seconda armatura del condensatore. Per non dilungarmi, ho fatto uno schizzo

Come vedi, non appare un cavo che riporta indietro la corrente dall'utilizzatore al generatore: il circuito si chiude a terra (e non credo sia una schematizzazione). E non nel senso ideale di una "terra" come punto di potenziale costante di riferimento, ma la terra come sassi e acqua marina! Ora, trascurando le resistenze di acqua+ mare, è evidente come questo complesso venga visto come un grosso conduttore, accoppiato al cavo capacitativamente, per interposizione dell'isolante. Ritorna allora la domanda chiave del post: non ditemi che è il campo elettrico attraverso l'isolante a garantire che dall'acqua-terra tornino al generatore proprio le cariche che si sono accumulate sulla superficie conducente del cavo. Diciamo piuttosto che dalla terra-acqua il generatore prende le cariche che gli servono per pareggiare i conti, e che su grossa scala, con approssimazioni legate al fatto che i componenti reali non sono ideali e possono sopportare una certa perdita/acquisto netto di carica, questi conti tornano! Niente di più.

E' un discorso logico? E' corretto?

Grazie mille e scusami per la lungaggine del post: quando non si sa bene qualcosa, spesso, non si riesce neppure a porre esattamente il quesito che dovrebbe gettar luce su quel qualcosa.

Angelo

"Angelo" ha scritto nel messaggio news:pYKKj.401$ snipped-for-privacy@tornado.fastwebnet.it...

ecc)

pareggio,

Wow! Complimenti per il post (ed anche per lo schema, molto fatto bene)! Nessun problema per la lungaggine, comunque sei stato chiaro in tutte le descrizioni che hai fatto e questo tuo quesito mi ha fatto tornare all'epoca in cui studiavo l'esame di "Fisica II" (elettromagnetismo) nel lontano

1993... Bei vecchi tempi!

Il problema che hai posto mi sembra tanto importante quanto interessante vale a dire moltissimo perchè ci fa scavare in profondità nel cercare di capire a fondo fenomeni apparentemente "di base" ma che sono in realtà quelli che permetterano poi di capirne altri molto complessi.

Detto questo, devo dire che ci ho già pensato sù e ho quasi pronta una possibile risposta ma, siccome recentemente ho letto anche qualcosa altro sull'argomento, vorrei prima verificare se il mio raggionamento continua a valere tenendo conto di quelle cose che ho letto di recente prima di "pronunciarmi".

A risentirci presto quindi; ciao!