Me siento mal en este punto. Este será mi último post al respecto, sin embargo, me explicaré de forma más clara y transparente para que todos no tengan que adivinar mis problemas.
Nunca me había confundido tanto con un circuito.
Estoy tratando de analizar un circuito rectificador de precisión con un condensador en su carga/salida.
El objetivo final es: Tratar de predecir la salida del circuito así como ver el comportamiento del mismo para ver si es necesario mejorarlo.
Voy a repasar este circuito paso a paso y mi proceso de pensamiento y espero que podáis decirme en qué me he equivocado y mostraros dónde me he atascado.
simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab
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La forma en que voy a enfocar este circuito es: Supuestos
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El análisis de CC se debe a que el diodo cambia la topología o el estado del circuito en función de la subida o bajada de la onda.
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Estado estable. Voy a suponer que el condensador estará significativamente cargado
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Necesitamos saber en qué estado se encuentra el diodo (polarización directa o polarización inversa).
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La corriente viaja de un potencial eléctrico alto a un potencial eléctrico bajo
Iniciando el análisis:
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Dado que estamos trabajando con un diodo, supongo que tendrás que hacer los cálculos en cada "ciclo positivo" y "ciclo negativo" de la onda. 
Para saber si la corriente que sale del OP-AMP es positiva, necesitamos encontrar todas las tensiones que faltan (Vout). De hecho, para encontrar la corriente de los componentes, tenemos que encontrar los voltajes que faltan de todos modos.
$$ \text{Node "0V"}: \frac{0-5}{2k\Omega} + \frac{0-V_{out}}{2k\Omega} = 0$$
$$ \frac{-5}{2k\Omega} - \frac{V_{out}}{2k\Omega} = 0$$
$$ \frac{-5}{2k\Omega} = \frac{V_{out}}{2k\Omega}$$
$$ V_{out} = -5$$
Concluyendo todos nuestros voltajes faltantes, poniendo esto de nuevo en el esquema.
Me quedo atascado aquí en este punto
Lo que estoy pensando ahora mismo: es que quiero hacer la ley de la corriente donde In = Iout, sin embargo, sólo tengo una corriente que entra en un nodo por lo que no puedo encontrar el resto como se muestra
\$ I_{n} = I_{out} \$
\$ 2.5\text{ mA} + ??? = ??? \$
y no sé cómo obtener el resto de la corriente, si supiera cómo sacar al menos la corriente del condensador podría averiguar la corriente del op-amp enchufándola en la ecuación anterior.
El caso es que he dicho que asuma el estado estacionario por lo que supongo que puedo hacer que el condensador se ponga en corto, sin embargo, otro problema es que no me dice si el condensador se está cargando o descargando.
La misma estrategia aquí, encontrar el voltaje, sin embargo esta vez la topología del circuito cambia ya que el op-amp no está conectado a través de la retroalimentación. Por lo tanto, podemos asumir que se trata de un simple circuito RC (simplificado).
\$ H(s) = \dfrac{1}{0.0004*s+1}\$
Tomamos la \$\lim_\limits{s\to0}\$ nos encontramos con que: \$ H(0) = 5 \$
Volviendo a ponerlo en el esquema:
Parece que nuestra suposición del diodo funcionó, por lo tanto cuando la onda sinusoidal está subiendo (0-90 grados) el diodo está en R.B.
Me quedo atascado aquí en este punto
Lo que estoy pensando en este momento: Todavía no sé si el condensador está en estado de carga o de descarga.
Si tuviera que adivinar, el condensador es sólo un cortocircuito y la corriente no fluye a través de él, pero todo esto se debe a la suposición de estado estacionario. Una vez más me da el problema si no saber si el condensador está cargando o descargando durante el período de (0-90 grados) durante el aumento de la onda sinusoidal.
Me quedo atascado aquí en este punto
Lo que estoy pensando ahora mismo: es que quiero hacer la ley de la corriente donde In = Iout, sin embargo, sólo tengo una corriente que entra en un nodo por lo que no puedo encontrar el resto como se muestra
\$ I_n = I_{out} \$
\$ 2.5\text{ mA} + ??? = ??? \$
y no sé cómo obtener el resto de la corriente, si supiera cómo sacar al menos la corriente del condensador podría averiguar la corriente del op-amp enchufándola en la ecuación anterior.
El caso es que he dicho que asuma el estado estacionario por lo que supongo que puedo hacer que el condensador se ponga en corto, sin embargo, otro problema es que no me dice si el condensador se está cargando o descargando.
Lo mismo encontrar todos los voltajes, pero esta vez todos los voltajes se encuentran debido a la onda ascendente anterior cargando el condensador. Aplicándolo al esquema.
Lo que estoy pensando en este momento: Esto es lo único que tiene sentido ya que supongo que el condensador está actuando ahora como una fuente de tensión, por lo que es evidente que la corriente está fluyendo fuera del condensador y la descarga. Sin embargo, estoy confundido acerca de la suposición del diodo no sería siempre abierto para cualquier \$V_{out} > 0\$ y entrada > 0?
Esto es lo suficientemente largo y espero que explique mis puntos, no voy a entrar en los ciclos negativos, ya que espero que sea lo mismo que lo positivo. Lo siento si me he desordenado hacia el final, se me ha hecho muy tarde para escribirlo.
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Traté de limpiar, pero luego me di cuenta de que hay algunas secciones duplicadas como: "Lo que estoy pensando ahora mismo: es que quiero hacer la ley actual donde In = Iout" que hacen que este post sea innecesariamente largo. ¿Podrías limpiar el post primero? (además, la introducción de "Este será mi último post al respecto" es una chorrada, no debe estar en el post ni en ningún sitio, considera eliminarla)
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Para una tensión continua positiva en la entrada, el diodo bloqueará el amplificador de potencia del resto del circuito. Por lo tanto, terminará con un simple circuito RC. La constante de tiempo del circuito es RC = 4k x 100nF = 0,4ms. Por lo tanto después de 5RC = 2ms el voltaje del condensador alcanzará el valor de un voltaje de entrada (fin de la fase de carga). Y no ocurre nada interesante en este circuito.
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Sí, eso lo entiendo, pero me refiero más bien a en qué estado se encuentra el diodo y cómo encontrar la corriente de la rama del condensador para verificar que mi suposición del diodo es correcta