Cos'è ElectroYou | Login Iscriviti

ElectroYou - la comunità dei professionisti del mondo elettrico

Esercizio OpAmp corrente IL

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

Moderatori: Foto Utentecarloc, Foto Utenteg.schgor, Foto UtenteIsidoroKZ, Foto UtenteBrunoValente

0
voti

[1] Esercizio OpAmp corrente IL

Messaggioda Foto UtenteRoswell1947 » 27 gen 2021, 16:45

Salve,ho un esercizio di cui allego foto e circuito Fidocad in cui viene richiesto di calcolare una corrente ed il valore max di un resistore sapendo che l'uscita dell'op amp satura ad un certo valore.Mi sebra che ci sia una doppia reazione e non so come muovermi con circuiti di questo genere,Qualcuno saprebbe darmi una mano?Grazie

Allegati
opampeser.jpg
Avatar utente
Foto UtenteRoswell1947
25 5
New entry
New entry
 
Messaggi: 98
Iscritto il: 10 feb 2020, 16:39

1
voti

[2] Re: Esercizio OpAmp corrente IL

Messaggioda Foto Utentegill90 » 27 gen 2021, 18:45

Nessuna doppia reazione: qui il nodo più importante è quello dell'ingresso positivo dell'OPAMP, che puoi chiamare V_m. Se l'OPAMP è ideale allora vale il principio del cortocircuito virtuale, pertanto anche l'ingresso negativo sarà uguale a V_m:



A questo punto la resistenza R_1 avrà un flusso di corrente che per l'idealità dell'operazionale fluirà poi tutta su R_2, pertanto puoi legare il valore della tensione di uscita dell'OPAMP V_o a V_m e procedere con le considerazioni sui limiti di saturazione.
Avatar utente
Foto Utentegill90
2.806 1 6 11
Master EY
Master EY
 
Messaggi: 795
Iscritto il: 1 set 2011, 16:18

0
voti

[3] Re: Esercizio OpAmp corrente IL

Messaggioda Foto UtenteRoswell1947 » 27 gen 2021, 19:12

A me creava problemi il ramo di R4 che portava una parte di Vo all'ingresso non ivertente e pensavo fosse una reazione positiva.Quindi ,come dici tu,avrei V_{o}=(1+\frac{R2}{R1})V_{m}=(1+\frac{R2}{R1})I_{L}R_{L}
ma a questo punto non so come calcolare I_{L} ,l'unica cosa che conosco è che Vomax =14 V
Avatar utente
Foto UtenteRoswell1947
25 5
New entry
New entry
 
Messaggi: 98
Iscritto il: 10 feb 2020, 16:39

1
voti

[4] Re: Esercizio OpAmp corrente IL

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 27 gen 2021, 19:35

E' uno dei circuiti usati per alimentare con corrnte costante una PT100 (RL).
Per l'equilibrio dell'opamp le tenesioni agli ingressi + e - devono essere praticamente uguali.
Avatar utente
Foto Utenteg.schgor
55,9k 9 12 13
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 16628
Iscritto il: 25 ott 2005, 9:58
Località: MILANO

0
voti

[5] Re: Esercizio OpAmp corrente IL

Messaggioda Foto Utentegill90 » 27 gen 2021, 20:05

Esattamente.
Puoi vederla anche al contrario se ti è più comodo: il tuo OPAMP produrrà una certa V_o (incognita). Questa V_o sarà legata alla V_m dal partitore superiore. Questa V_m a sua volta verrà riportata al piedino non invertente e avrà due effetti:
1) Farà scorrere una corrente su R_L;
2) Farà scorrere una corrente su R_4 di valore I_4=\frac{V_o-V_m}{R_4}.
Sembra che tu abbia 2 incognite ma sai che V_o e V_m sono legate tra loro, pertanto ti resta una incognita.
A questo punto puoi applicare Kirchhoff alle correnti nel nodo inferiore (quello a cui è appesa R_L):

\frac{V_o-V_m}{R_4} = \frac{V_m}{R_L} + \frac{V_m-V_{ref}}{R_3}

Se V_o è legata a V_m allora hai un'unica incognita, V_m, e una volta trovata essa puoi risalire a I_L.
Avatar utente
Foto Utentegill90
2.806 1 6 11
Master EY
Master EY
 
Messaggi: 795
Iscritto il: 1 set 2011, 16:18

0
voti

[6] Re: Esercizio OpAmp corrente IL

Messaggioda Foto Utenteelfo » 27 gen 2021, 20:30

Il circuito e' un Howland Current Pump.

AN-1515 A Comprehensive Study of the Howland Current Pump (di Bob Pease)

https://www.ti.com/lit/an/snoa474a/snoa474a.pdf

Una descrizione naïve

viewtopic.php?t=77598&p=813182#p813096
Avatar utente
Foto Utenteelfo
4.332 2 5 7
Master
Master
 
Messaggi: 1895
Iscritto il: 15 lug 2016, 13:27

1
voti

[7] Re: Esercizio OpAmp corrente IL

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 27 gen 2021, 20:45

Una osservazione sul segno della retroazione in questo circuito.


La rete di retroazione ha due rami, uno positivo e uno negativo, ma l'anello e` unico. Se tutte le impedenze disegnate sono resistenze, la retroazione e`negativa finche' Vd ha segno opposto rispetto a Vo



Per avere un generatore di corrente bisogna avere R3/R1 = R4/R2. Vd ha segno opposto di Vo quando, con le condizioni di bilanciamento sulle quattro resistenze, metti un carico che riduce la tensione sull'ingresso non invertente e quindi rende la retroazione negativa.

Sbilanciando le quattro resistenze si puo` ottenere una retroazione positiva e avere una impedenza di uscita negativa, vedi qui.

Per rispondere alla domanda bisogna sapere qualcosa in piu` su cosa dice il testo e che cosa sottointende. Le quattro resistenze sono bilanciate? In questo caso la corrente IL vale Vref/R3, e con questa informazione calcoli la Vo come ti e` stato ben spiegato e imponi che sia al limite della saturazione.

Se invece il problema e` generico, con resistenze qualsiasi, bisogna fare tanta algebra inutile :(

Da che libro arriva il problema?

Foto Utenteelfo, hai notato che Texas Instruments, avendo acquisito la National Semiconductors ha rieditato l'application note della National e ha tolto il nome dell'autore Bob Pease?
Per usare proficuamente un simulatore, bisogna sapere molta più elettronica di lui
Plug it in - it works better!
Il 555 sta all'elettronica come Arduino all'informatica! (entrambi loro malgrado)
Se volete risposte rispondete a tutte le mie domande
Avatar utente
Foto UtenteIsidoroKZ
111,6k 1 3 8
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 19481
Iscritto il: 17 ott 2009, 0:00

0
voti

[8] Re: Esercizio OpAmp corrente IL

Messaggioda Foto UtenteRoswell1947 » 27 gen 2021, 22:44

Il problema è generico e non vi sono valori sia per le resistenze che per il generatore.Viene da un problema di esame (Roma).Non capisco come mai se le resistenze sono bilanciate viene fuori,analiticamente, che Il =Vref/3.Inoltre come da quello che dice gill90 una volta che ricavo Vm ho che Il=Vm/Rl ma poi come ricavo Rl sapendo che Vomax=14V?
Avatar utente
Foto UtenteRoswell1947
25 5
New entry
New entry
 
Messaggi: 98
Iscritto il: 10 feb 2020, 16:39

0
voti

[9] Re: Esercizio OpAmp corrente IL

Messaggioda Foto UtenteRoswell1947 » 28 gen 2021, 12:40

Quindi se impongo che le resistenze sono bilanciate..nel senso che R3/R1=R4/R2 allora Il=Vref/R3 quindi poi ottengo Vo=(1+R2/R1)Vm=(1+R2/R1)*IL*RL e quindi ricavo RL affinchè Vo=14 V giusto?
Avatar utente
Foto UtenteRoswell1947
25 5
New entry
New entry
 
Messaggi: 98
Iscritto il: 10 feb 2020, 16:39

0
voti

[10] Re: Esercizio OpAmp corrente IL

Messaggioda Foto Utentegill90 » 28 gen 2021, 14:16

Come dice giustamente Foto UtenteIsidoroKZ, il problema di questo esercizio è che per studiarlo a fondo occorre fare anche delle ipotesi sulla retroazione che si instaura: se supponi di fissare tutti gli altri parametri (R1,R2,R3,R4,Vref) e studiare tutto in funzione di RL dovresti anche valutare il guadagno d'anello del sistema (non so se lo hai già studiato o se per il momento l'esercizio supponde per semplicità un OPAMP ideale con reazione negativa e cortocircuito virtuale); tuttavia se non hai idea dei valori e lasci tutto parametrico è un disastro, tanto da calcolare quanto da vedere!

Per il momento supponi di essere in retroazione negativa, e dimenticati di avere una saturazione per ora.
Calcola la IL come espressione di tutti gli altri parametri, suppondendo cc virtuale e un OPAMP che non satura:


Una volta calcolata IL (primo punto dell'esercizio) puoi ripercorrere tutto all'indietro e calcolare anche le condizioni per restare entro la saturazione.
Avatar utente
Foto Utentegill90
2.806 1 6 11
Master EY
Master EY
 
Messaggi: 795
Iscritto il: 1 set 2011, 16:18

Prossimo

Torna a Elettronica generale

Chi c’è in linea

Visitano il forum: Majestic-12 [Bot] e 77 ospiti