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OP-AMP Retroalimentación positiva/negativa juntos

He leído varios artículos sobre la aplicación de la retroalimentación negativa de los OP-AMP. En cuanto a una aplicación para la retroalimentación positiva, me encontré con la histéresis y tiene sentido.

¿Hay otros usos para la retroalimentación positiva además de la histéresis?

Tampoco estoy seguro de por qué en algunas aplicaciones utilizan tanto la vía de retroalimentación positiva como la negativa.

He aprendido que si la ganancia neta en la ruta de retroalimentación negativa es mayor que la ganancia neta en la ruta de retroalimentación positiva, entonces actúa como un OP-AMP con retroalimentación negativa, y viceversa.

Si tendemos a obtener una retroalimentación general negativa o una retroalimentación general positiva, entonces ¿qué sentido tiene utilizar ambas vías al mismo tiempo, en primer lugar? ¿Por qué nos molestamos en utilizar ambas vías, si al final lo único que nos importa es tener una retroalimentación neta positiva o negativa?

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Tamim Ad Dari Puntos 111

@Rudy01, has hecho una excelente pregunta que merece una respuesta exacta...

La retroalimentación positiva puede utilizarse también para amplificar... y se utilizaba en el pasado para aumentar la ganancia de los amplificadores de entonces que tenían una ganancia fija y estable pero baja. Hoy en día la situación es justo la contraria: tenemos (op)amperios con una ganancia enorme pero no exactamente especificada. Por esta razón, utilizamos una retroalimentación negativa para reducir su excesiva ganancia... y hacerla estable y exactamente especificada. Por lo tanto, la retroalimentación negativa se utiliza, por regla general, en cualquier amplificador.

Ahora veamos cuando añadimos una realimentación positiva adicional... o, como preguntabas, "¿por qué en algunas aplicaciones utilizan tanto la vía de la realimentación positiva como la negativa?" Por supuesto, el inversión de corriente NIC - El INIC (en la imagen de Wikipedia de arriba) es el ejemplo más típico de uso de esta técnica de mezcla. Como la mejor manera de entender los circuitos es construirlos, sugiero hacerlo con este circuito impar.

La idea de crear este tipo de resistencia negativa (podemos llamarla controlada por voltaje ) es extremadamente simple: conectamos una fuente de tensión opuesta (en el caso más sencillo, 2V) a través de una resistencia positiva (R) a la fuente de tensión de entrada (V). Como resultado, la corriente a través de la resistencia positiva se invierte (de ahí el nombre INIC)... y la resistencia como que produce en lugar de consumir una corriente V/R. Para implementar esta fuente de tensión opuesta, necesitamos un amplificador no inversor de ganancia fija... y lo hacemos aplicando una realimentación negativa a un op-amp que reduce su ganancia excesiva al valor finito 1 + R2/R1.

Entonces, para obtener la resistencia negativa, debemos aplicar esta tensión opuesta de nuevo a la fuente de tensión de entrada. Así, conectamos la salida del amplificador óptico a través de una resistencia (R3 en la imagen) con su entrada. Ahora bien, si la fuente de tensión de entrada es perfecta (Rin = 0), no ocurrirá nada nuevo (en cuanto a la realimentación): se conectará una resistencia negativa -R a la fuente de tensión de entrada perfecta... y pasará de nuevo la corriente V/R a través de ella... pero no habrá realimentación positiva. Normalmente, las fuentes de tensión no son perfectas (tienen alguna resistencia interna), o conectamos intencionadamente una resistencia positiva en serie a la fuente de entrada... por lo que, en estos casos, aparece una realimentación positiva... y tenemos los dos tipos de realimentación... Solo tenemos que hacer que la retroalimentación negativa domine sobre la positiva para mantener el circuito estable (para evitar la "histéresis" como decías en tu pregunta)...

Ahora sobre la parte más interesante de esta discusión donde usted preguntó, "¿Cómo el camino positivo mantiene una corriente constante?"... y comentó, "pero sólo está cambiando la dirección en el camino de retroalimentación positiva, ¿correcto? La corriente a través de la fuente es siempre la misma dirección, ¿correcto?"... y simplemente querías saber el significado de todo esto...

En primer lugar, Spehro Pefhany debe tener en cuenta que este circuito se conoce como Fuente de corriente de Howland (bomba). Fue inventado a principios de los años 60 simultáneamente por Howland y Deboo. En pocas palabras, se trata de una mezcla de dos resistencias opuestas pero equivalentes: positiva (R2 = 100 kom) y negativa (RN = -100 kom, todo el INIC). Se neutralizan completamente entre sí y el resultado es una resistencia infinita (¡diferencial!) conectada en serie con la fuente de tensión de entrada (+5 V). Así, toda la combinación (excluyendo sólo el reóstato) actúa como una fuente de corriente perfecta que suple al reóstato...

Al igual que la retroalimentación negativa, en la mayoría de los casos, la resistencia negativa es algo "positivo" (útil, que "ayuda"). Piense en la combinación Vin + R2 como una fuente de corriente imperfecta que se ve afectada (perturbada) por el reóstato (esta fuente de corriente "quiere" pasar una corriente Vin/R2 = 5/100 = 50 mA a través del reóstato pero la corriente es menor - Vin/(R2 + Rrh)):

I = (Vin - Vrh)/R2 = Vin/R2 - Vrh/R2 = Idesired - Ierror

Como puede ver, la parte (una especie de corriente) Vrh/R2 es el error, y la resistencia negativa añade exactamente esta corriente. Así, la resistencia negativa "ayuda" a la fuente de entrada en su "esfuerzo" por pasar la corriente "deseada" a través del reóstato añadiendo una corriente adicional a la misma. Así, en este circuito, tanto la fuente de entrada como INIC (la salida del amplificador óptico a través de R4) pasan corrientes en la misma dirección a través de una carga común: el reóstato.

Ahora sobre la discrepancia con el artículo de Wikipedia. Allí se muestra el caso más sencillo: una fuente de tensión (con tensión positiva) "cargada" por un INIC. En este caso simple, realmente el INIC "empuja" hacia atrás (fuentes) la corriente en la fuente de entrada ya que no hay carga para desviar la corriente. He ilustrado esta situación en la imagen de abajo mediante barras de tensión y bucles de corriente para que puedas ver por dónde fluyen las corrientes:

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Si la fuente de entrada tuviera un voltaje negativo, el INIC hundiría la corriente de la fuente:

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He explicado en detalle este tema en mis relatos más abajo; tal vez le sean útiles:

Revelando el misterio de la impedancia negativa

Cómo compensar las pérdidas resistivas mediante una resistencia negativa conectada en paralelo

Modo lineal de inversión de la corriente NIC

¿Cuál es la idea básica de un convertidor de impedancia negativa (NIC)? (Charla de WP)

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Spehro Pefhany Puntos 90994

Ver mi respuesta aquí para ver un ejemplo de por qué podría querer utilizar la retroalimentación negativa y positiva al mismo tiempo. La resistencia de 598,3K en la ruta de retroalimentación positiva mantiene una corriente constante a través de la resistencia variable y la ruta de retroalimentación negativa determina la ganancia (voltios de salida por ohmio de resistencia de la resistencia variable).

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Para ver cómo esto produce una corriente constante, considere el NIC generalizado respuesta. Esto también es un NIC- creando una resistencia negativa para cancelar el efecto incremental de la resistencia de 100K R2, por lo que la corriente permanece constante.

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Mirando en la entrada no inversora del op-amp (sin R2 y la resistencia variable conectada, pero con R4 en su lugar), la resistencia parece:

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Refiriéndonos al esquema del NIC, tenemos:-

R1 = 100K || 25,68K = 20,43K R2 = 122,2K R3 = 598.3K

\$ R_{IN} = \$ - 598.3K \$ \cdot \$ \$ 20.43K \over 122.2K\$ = -100K, lo que anula exactamente el efecto de la resistencia de 100K R2 (R2 en el esquema original).

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¿podrías explicar cómo el camino positivo mantiene una corriente constante?

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Por favor, vea mis ediciones de arriba.

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Gracias, ya tiene más sentido. Pero, todavía no estoy seguro de dónde viene la corriente de 39,78uA, y por qué en la salida del op-amp, el voltaje varía de 0-5?

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shash Puntos 668

Sí, se pueden utilizar técnicas de retroalimentación positiva para hacer un convertidor de impedancia negativa. http://en.m.wikipedia.org/wiki/Negative_impedance_converter

Estas técnicas pueden utilizarse para hacer cosas como anular la gran capacitancia de un microelectrodo para poder recuperar la respuesta de alta frecuencia.

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