Esercizio OpAmp corrente IL

[Roswell1947]

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

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[gill90]

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

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A questo punto la resistenza avrà un flusso di corrente che per l'idealità dell'operazionale fluirà poi tutta su , pertanto puoi legare il valore della tensione di uscita dell'OPAMP a e procedere con le considerazioni sui limiti di saturazione.

[Roswell1947]

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
ma a questo punto non so come calcolare ,l'unica cosa che conosco è che Vomax =14 V

[g.schgor]

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.

[gill90]

Esattamente.
Puoi vederla anche al contrario se ti è più comodo: il tuo OPAMP produrrà una certa (incognita). Questa sarà legata alla dal partitore superiore. Questa a sua volta verrà riportata al piedino non invertente e avrà due effetti:
1) Farà scorrere una corrente su ;
2) Farà scorrere una corrente su di valore .
Sembra che tu abbia 2 incognite ma sai che e 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 ):



Se è legata a allora hai un'unica incognita, , e una volta trovata essa puoi risalire a .

[elfo]

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

[IsidoroKZ]

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

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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?

elfo, 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?

[Roswell1947]

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?

[Roswell1947]

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?

[gill90]

Come dice giustamente IsidoroKZ, 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:

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Una volta calcolata IL (primo punto dell'esercizio) puoi ripercorrere tutto all'indietro e calcolare anche le condizioni per restare entro la saturazione.