problema con amplificatore operazionale ideale

Salve a tutto. Forse il mio post =E8 un po OT ma non sapevo dove scrivere e quindi...

Ho un problema con un esercizio riguardo il calcolo del coefficiente di amplificazione Av in uscita. Il circuito =E8 visionabile a questo indirizzo:

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g/ao.jpg

Si tratta di un amplificatore operazionale ideale (quindi Ri ->inf e Ro->0), non riesco a capire come trattarlo per risolverlo. Se considero C e CL circuito aperto e L=3Dcortocircuito (come se Vi fosse in continua) e quindi come impedenze considero solo le resistenze RL e R =E8 giusto scrivere che Vo=3DVi*(R+RL)/R (avendo applicato un partitore di tensione sui resistori Vi=3DR/(R+RL) )?

Inoltre in continua sembrerebbe quasi un Buffer....ma non lo =E8......

Sono un po confuso.....qualcuno pu=F2 aiutarmi??

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sirvega
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No, direi che =E8 perfettamente in topic con gli argomenti di questo gruppo.

No. L'impedenza di uscita =E8 nulla, per via del fatto che l'amplificatore =E8 ideale. Questo vuole dire che tutto quello che si trova in parallelo con l'uscita =E8 ininfluente, a patto che la relativa impedenza sia diversa da zero. Alla stessa maniera, la corrente che entra negli ingressi =E8 nulla, sempre per il fatto che l'amplificatore =E8 ideale. Questo vuole dire che tutto quello che si trova in serie =E8 ininfluente, a patto che la relativa ammettenza sia diversa da zero (dappertutto, salvo

*esattamente* nella risonanza del gruppo LC). In pratica, il circuito che hai mostrato =E8 sempre un inseguitore di tensione, se lo si studia utilizzando un amplificatore operazionale ideale. Con un modello pi=F9 realistico, una certa dipendenza in frequenza appare, cos=EC come certi fenomeni che non possono essere trascurati. Un carico capacitivo sull'uscita, per esempio, ha infatti qualche volta il cattivo gusto di dare dei problemi di stabilit=E0.
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Darwin

tore

Grazie il tempo dedicatomi.....dunque...... essendo il circuito riconducibile ad un inseguitore di tensione, l'amplificazione di tensone Av in uscita =E8 unitaria perch=E8 abbiamo che l'impedenza sul morsetto invertente =E8 come se fosse infinita mentre abbiamo definita la resistenza R diversa da zero sull'anello chiuso ....quindi sarebbe che Av=3D 1 + (R/Inf) =3D 1 (questo perch=E8 R/inf ->0). In condizioni ideali inoltre nel blocco LC parallelo la risonanza tra i due bipoli si pu=F2 considerare come cortocircuito... giusto?

La mia supposizione =E8 corretta secondo te

Infatti per un inseguitore abbiamo che Av=3D

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Sirvega

Mi perdonerai se non ragiono con formule. Per me, nell'ingresso non invertente dell'operazionale ideale non entra corrente. Questo vuole dire che per qualunque frequenza, la caduta di tensione ai capi del risuonatore LC parallelo =E8 nulla, a meno di non trovarsi *esattamente* alla frequenza di risonanza, dove il risuonatore si comporta come un circuito aperto. Qui per=F2 stiamo tirando i capelli ai modelli matematici. Se monti un circuito reale, non si comporter=E0 in quella maniera. Dato che neppure nell'ingresso invertente entra corrente, ne segue che neppure in R ci sar=E0 corrente, e quindi la tensione sul morsetto invertente sar=E0 identica a quella in uscita. Il solo scopo della vita di un amplificatore operazionale ideale =E8 sputare qualunque tensione in uscita che permetta di rendere eguali le tensioni ai due morsetti di ingresso. Tutto il ragionamento fa s=EC che la tensione di uscita =E8 identica a quella in ingresso, salvo alla risonanza, dove si ottiene una forma indeterminata che ci mette in allarme sul fatto che i nostri modelli sono un po' troppo idealizzati per essere utilizzati da quelle parti.

No, alla risonanza, un LC parallelo si comporta come un circuito aperto. E' facile: in continua =E8 un corto circuito a causa dell'induttore, a frequenza infinita =E8 un corto circuito a causa del condensatore, alla risonanza =E8 un circuito aperto.

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Darwin

Ok capisco, quindi in ogni caso il modello idealizzato che ho presentato ammette amplificazione unitaria e per questo la tensione in ingresso =E8 uguale a quella in uscita.

Si certo, dipende sempre dalla frequenza del segnale in ingresso, =E8 vero.

Cmq grazie per l'aiuto e a presto ;-)

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Sirvega

Ecchessarammai!?!

Alla risonanza si fa il partitore tra impedenza di LC parallelo e impedenza di ingresso :-p

Vi moltiplicato infinito diviso (infinito pi=F9 infinito) uguale Vi/2

O no? :-ppp

Tullio (che farebbe meglio a andare a dormire...)

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Tullio Mariani

Tullio Mariani wrote: \

No :) perche' infinito non e` un numero (a meno di non andare in analisi non standard).

--

Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)
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Franco

Come no!?!

Chiss=E0 quante volte avrai letto, in tutti gli ambiti, "un numero infinito di ......"

(Se ne impara sempre una nuova... ;-)

Tullio

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Tullio Mariani

On Fri, 13 Jun 2008 02:54:51 -0700 (PDT), snipped-for-privacy@tiscali.it wrote:

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Ciao Mi permetto di copiare una paginetta sulle nozioni basi per gli OPAMP ,che avevo scritto anni fa e che forse qualcosa chiarira'. Forse e' troppo banale...pero'......

Ciao Giorgio

[FIDOCAD] TY 64 55 5 3 0 0 0 * Serve solo sapere 3 cose: TY 64 69 5 3 0 0 0 * La corrente di ingresso e' praticamente nulla TY 64 63 5 3 0 0 0 * la legge di Ohm V=R*I TY 57 63 5 3 0 0 0 * 1) TY 56 69 5 3 0 0 0 * 2) TY 56 75 5 3 0 0 0 * 3) TY 65 149 5 3 0 0 0 * Essendo l'ingresso + TY 65 155 5 3 0 0 0 * a zero V,anche MC 149 155 0 0 080 LI 164 145 161 145 LI 161 145 161 156 LI 176 145 187 145 SA 161 155 MC 146 175 0 0 045 LI 150 155 146 155 TY 151 150 5 3 0 0 0 * R1 LI 187 145 187 157 SA 187 160 LI 187 156 187 158 TY 174 146 5 3 0 0 0 * R2 MC 165 145 0 0 080 TY 151 144 5 3 0 0 0 * I1 TY 64 159 5 3 0 0 0 * l'ingresso - deve essere MC 146 155 0 0 450 TY 147 173 5 3 0 0 0 * V=1 V MC 161 165 0 0 045 TY 190 158 5 3 0 0 0 * -4V TY 161 161 5 3 0 0 0 * 0 TY 161 156 5 3 0 0 0 * 0 TY 152 159 5 3 0 0 0 * 1k MC 161 165 2 1 580 TY 183 141 5 3 0 0 0 * I1 TY 65 163 5 3 0 0 0 * a zero Volt TY 64 168 5 3 0 0 0 * I1=V/R1=1/1k=1 mA TY 106 163 5 3 0 0 0 * (legge 3) TY 168 138 5 3 0 0 0 * 4k TY 63 93 5 3 0 0 0 * praticamente nulla MC 116 111 0 0 074 MC 116 121 0 0 074 TY 116 121 5 3 0 0 0 * I=0 TY 116 106 5 3 0 0 0 * I=0 LI 116 111 101 111 LI 116 121 101 121 MC 106 106 1 0 074 MC 106 126 3 0 074 TY 101 114 5 3 0 0 0 * V =0 MC 120 111 0 0 580 TY 64 88 5 3 0 0 0 * la tensione fra gli ingressi deve essere TY 63 75 5 3 0 0 0 * il guadagno fra ingressi e uscita e' infinito TY 63 80 5 3 0 0 0 * Quindi se si vuole che l'uscita TY 64 84 5 3 0 0 0 * non sbatta alle alimentazioni TY 63 135 5 3 0 0 0 * Esempio di calcolo TY 123 135 5 3 0 0 0 * con segnale TY 62 141 5 3 0 0 0 * di ingresso = 1V TY 63 210 5 3 0 0 0 * Quindi in uscita devono esserci TY 62 202 5 3 0 0 0 * con caduta I1*R2=1*4K=4V TY 62 196 5 3 0 0 0 * assorbono 0 mA , la I1 passa in R2 TY 62 189 5 3 0 0 0 * Poiche' gli ingressi TY 128 189 5 3 0 0 0 * (legge 2) TY 63 217 5 3 0 0 0 * necessariamente TY 114 217 5 3 0 0 0 * -4V (legge di Ohm) TY 65 100 5 3 0 0 0 * La controreazione fara' di tutto per questo !! TY 65 230 5 3 0 0 0 * ingresso un volt ..uscita 4 volt =guadagno=4 TY 70 240 5 3 0 0 0 * Guadagno in tensione = TY 145 240 5 3 0 0 0 * R2/R1 TY 70 250 5 3 0 0 0 * ingresso positivo..uscita negativa TY 70 260 5 3 0 0 0 * ossia Amplificatore invertente TY 285 75 5 3 0 0 0 * Altro esempio MC 290 130 0 0 080 LI 325 110 325 130 LI 325 130 315 130 LI 305 130 300 130 LI 300 115 300 130 MC 290 130 0 0 040 MC 270 125 0 0 040 MC 270 110 0 0 450 LI 300 105 270 105 LI 270 105 270 110 TY 260 115 5 3 0 0 0 * V=1 V TY 315 135 5 3 0 0 0 * R2 TY 300 135 5 3 0 0 0 * R1 TY 320 140 5 3 0 0 0 * 4k TY 300 140 5 3 0 0 0 * 1k TY 300 125 5 3 0 0 0 * X MC 300 105 0 0 580 MC 305 130 0 0 080 TY 235 85 5 3 0 0 0 * Sempre alim duale TY 225 160 5 3 0 0 0 * dovra' esservi 1 volt (legge 3) TY 230 150 5 3 0 0 0 * Essendo sull'ingresso + un Volt TY 230 155 5 3 0 0 0 * anvhe sull'ingresso - TY 275 235 5 3 0 0 0 * G=R2/R1 +1 TY 250 245 5 3 0 0 0 * l'amplificatore e' non invertente TY 230 190 5 3 0 0 0 * provocando una caduta R2*I1=R2*1/R1=4V TY 225 225 5 3 0 0 0 * e si vede come nasce il +1 della formuletta TY 250 195 5 3 0 0 0 * per avere questo TY 245 200 5 3 0 0 0 * necessariamente all'uscita dell'amp TY 230 210 5 3 0 0 0 * dovremo aver 5 V quindi il guadagno TY 230 170 5 3 0 0 0 * quindi sar' un volt ai capi di R1 e corrente 1/R1 TY 225 180 5 3 0 0 0 * queta corrente passera' paripari in R2 (legge1) TY 320 180 5 3 0 0 0 * e 2 TY 305 210 5 3 0 0 0 * =5 LI 210 50 210 285
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non sono ancora SANto per e-mail
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giorgiomontaguti

No, =E8 un'errore matematico gravissimo. Non puoi trattare infinito come se fosse un numero. Facendo come dici tu otterresti una forma indeterminata (inf/inf) che non ammette soluzione.

Eppoi alla frequenza di risonanza non si ha impedenza infinita.....semmai impedenza nulla (quindi cortocircuito) perch=E8 gli effetti del condensatore sullo sfasamento del segnale annullano gli effetti dello sfasamento dell'induttore. Suppongo conosci quali sono le relazioni in termini di sfasamento tra tensione e corrente in un induttore e in un condensatore.

Reply to
Sirvega

org/ao.jpg

ore

Scusate l'ignoranza ma a che servono questi codici?

Reply to
Sirvega

Quando prendono sul serio l'ironia non so se disperarmi o gongolare.... ;-)

Forse dovresti rifare (meglio) i conti. E considerare le differenze tra un LC serie e uno parallelo ;-)

Un pochino.

Tullio

Reply to
Tullio Mariani

Allora, fai una cosa, se ti piacciono le formule. Un condensatore ha ammettenza j*omega*C, un'induttanza 1/(j*omega*L). Se ne fai la somma (L e C sono in parallelo), quanto vale l'ammettenza totale quando la pulsazione omega vale sqrt(1/LC)? E quindi, l'impedenza che =E8 l'inverso dell'ammettenza quanto vale in risonanza? Proprio sicuro che sia un corto circuito?

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Darwin

=E8 vero, il cortocircuito vale se sono in serie, hai ragione

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Sirvega

Ciao Per leggerli serve il programma gratuito Fidocad

copio il solito

****** eventualmente scaricalo da

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Da allegati su mail apri l'allegato con questo programma. Da messaggi su news : seleziona tutto quel che sta sotto [fidocad] modifica - copia ,poi scateni fidocad modifica-incolla come nuovo documento.... e ti vedi tutto !!!! Per inviare: Creato lo schema, Modifca,Seleziona tutto ,Copia ,poi Incolla sul tuo messaggio

++++++++++++++++++++++++++++

Se leggi la paginetta ....vorrei un commento .

Ciao Giorgio

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non sono ancora SANto per e-mail
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giorgiomontaguti

Qundi vale in ogni caso l'ipotesi del cortocircuito virtuale tra ingresso invertente e non invertente, per cui, ritornando al problema oggetto del mio post, =E8 come se all'ingresso invertente ci sia la medesima tensione presente nell'ingresso non invertente (V+ =3D V-) e tali tensioni sono pari a Vi solo in due casi.

Mettiamoci nel caso di frequenza prossime allo zero (w->0, piccoli segnali) in cui o C=3DCL=3D>circuito aperto e L=3D>cortocircuito. Per calcolare la tensione in uscita, (sempre considerando che all'ingresso invertente c'=E8 una quantit=E0 pari a Vi per quanto detto prima) possiamo applicare un partitore di tensione e scrivere che Vo=3DVi*(RL/(RL+R)) e quindi avvermare che l'amplificazione di tensione sia RL/(RL+R). Per cui il guadagno non sarebbe unitario ma dipendente da RL e R. Se fosse stata R=3D0 allora in quel caso (come si evince dalla formula) l'amplificazione sarebbe stata unitaria(Av=3D1) e l'amplificatore, appunto in configurazione di buffer (o inseguitore).

Se invece ci mettiamo in condizioni di frequenze molto alte (w->inf) in quel caso C=3DCL=3D>cortocircuito ed L=3D>circuito aperto. In queste condizioni il condensatore CL si chiude e ci=F2 comporta che Vo sia nulla; l'amplificazione Av=3D0.

Secondo te =E8 corretto questo ragionamento?

Reply to
Sirvega

No aspetta, l'ipotesi del corto circuito virtuale prevede che non ci siano anelli di retroazione, quindi quello che ho detto probabilmente =E8 errato.

Reply to
Sirvega

mo

ondi testo citato

eheheh spetta, che non ci siano resistori sull'anello di retroazione...... ;-)

Reply to
Sirvega

testo citato

Ciao Se metti lo schemetto in Fidocad possiamo ragionarci su , farci anche simulazioni ed eventuali modifiche.

Ciao Giorgio

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non sono ancora SANto per e-mail
Reply to
giorgiomontaguti

Non ricordarti a memoria regolette di questo tipo. Cerca invece di capire BENE quello che =E8 scritto nella paginetta di Giorgio e tutto verr=E0 da s=E9. Piuttosto, l'ho gi=E0 detto diverse volte, credo che in certe condizioni l'uso del modello dell'operazionale ideale possa essere quantomeno fuorviante nel circuito che hai inviato. Dove hai pescato quel circuito? Per che applicazione =E8 pensato?

Qui stai facendo confusione tu con gli ordini di infinitesimi. L'impedenza del condensatore CL =E8 piccola quando la frequenza =E8 elevata, ma a stretto rigore non =E8 mai nulla, a differenza dell'impedenza di uscita dell'operazionale ideale, che =E8 esattamente zero a qualsiasi frequenza. Ritorno a dire che questo =E8 vero solo in teoria. Un carico capacitivo all'uscita di un operazionale reale non =E8 affatto trascurabile e si fa sentire sia nella banda passante in condizioni di piccolo segnale, sia nella risposta al gradino con ampiezze pi=F9 grandi.

Per quanto riguarda Fidocad, se viene comodo, ho scritto una applet Java che permette di tracciare uno schema direttamente all'interno di una pagina web, senza dover installare nulla. L'ho gi=E0 segnalata sul NG, ma mi permetto di continuare qui la mia insolente campagna pubblicitaria :-)

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Darwin

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