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Comprensión del funcionamiento del circuito de valor absoluto

Estoy tratando de averiguar cómo funciona este circuito:

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Es un circuito de valor absoluto; es decir, la salida sigue el valor absoluto de la entrada. En el proceso de averiguar cómo funciona, estoy imaginando un voltaje de entrada positivo. Si este es el caso, entonces el primer op-amp actúa como un inversor, por lo que el voltaje por encima del diodo es el negativo de la entrada. Así que entiendo cómo funciona la primera parte. Entonces me quedo atascado en la segunda parte: El voltaje en la entrada no inversora del segundo op-amp es Vin, ya que no fluye corriente a través de la resistencia inferior. Si esto es cierto, entonces el segundo amplificador operacional trata de hacer que la entrada inversora sea también igual a Vin. Si logra esto, entonces hay una caída de voltaje de 2Vin a través de la resistencia de entrada al segundo op-amp, y por lo tanto una corriente de Vin/5000 fluye a través de la resistencia de retroalimentación. Hay una caída de voltaje de 2Vin a través de la retroalimentación, por lo que el voltaje de salida es -Vin o 3Vin.

¿Puedes, por favor, desarmar mi lógica y decirme por qué me equivoco? He tratado de descifrarlo por años pero no puedo ver la solución.

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Sugerencia: suponga que hay retroalimentación negativa para el primer amplificador operacional, la entrada inversora debe estar entonces a 0V porque la no inversora está conectada a tierra. Ahora, si Vin es positivo, la corriente fluye de L a R en la primera resistencia, si es negativa fluye de R a L. Divide los casos, trata de entender qué diodo está encendido y deberías obtener la solución.

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transistor Puntos 2074

El op-amp de la izquierda trabaja en modo inversor.

schematic

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Figura 1. Entrada positiva.

  • Si la tensión de ENTRADA es positiva, la entrada - empezará a subir por encima de la entrada + y la salida empezará a ser negativa.
  • D1 se conducirá entonces llevando la entrada - de nuevo a cero.
  • La tensión en la unión R2/R4 será -Vin.
  • La tensión en la entrada OA2 + será de 0 V ya que está ligada al cero virtual de OA1.
  • El OA2 funciona entonces en modo inversor, por lo que la salida será -(-Vin) = Vin.

schematic

simular este circuito

Figura 2. Entrada en sentido negativo.

  • Cuando la tensión de ENTRADA pasa a ser negativa, entra en juego el ingenio del circuito.
  • OA1 - la entrada será el cero virtual por lo que I1 = 0,1 mA.
  • Si OA2 está en equilibrio, ambas entradas estarán a la misma tensión. Por lo tanto \$V_B = V_C\$ .
  • Como hay 20k en el circuito superior y sólo 10k en el inferior \$i_3 = \frac{2}{3}I_1\$ .
  • Por lo tanto, \$V_B = -\frac {2}{3}V_{IN}\$ tal cual \$V_C\$ .
  • OA2 funciona entonces en modo no inversor, por lo que la salida $$ V_{D} = V_B (1 + \frac {R_f}{R_i}) = V_B (1 + \frac {10k}{20k}) = 1.5 \cdot V_B = 1.5\cdot\frac{2}{3}(-V_{IN}) = -V{IN} $$

Me llevó un tiempo ver lo que estaba pasando. Espero que eso ayude.

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¡¡Parece correcto!!

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Muchas gracias. Se me pasó por completo el hecho de que la entrada + de OA2 está ligada a la tierra virtual de OA1, lo que obviamente me fastidió el resto de mi desconcierto.

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