Tierra virtual del Op-Amp Integrator

Question

He utilizado el op-amp TL072C en configuración de integrador de carga. R = 1k Ohms y C = 100 uF. Vin es una señal DC de 1 V. VCC = 10 V y VSS = -10 V.
Obtengo la salida esperada que es VSS, cuando se da una señal DC como entrada. Pero lo extraño es que el voltaje de tierra virtual aumenta a unos 0,65 V después de que la salida alcanza VSS. Adjunto la captura de pantalla.

¿Por qué la tensión virtual de tierra aumenta después de que la salida llegue a -VSS o a la tensión de saturación?

• Sonda 3: Entrada
• Sonda 1: Salida
• sonda 2: terreno virtual

Answer 1

¿La pregunta es por qué alcanza 0,65 voltios en lugar de 1 voltio o se trata de por qué deja de ser una tierra virtual?

La cuestión es por qué deja de ser terreno virtual

Un op-amp con retroalimentación negativa intenta mantener la entrada inversora a la misma tensión que la entrada no inversora ajustando la tensión de salida para que los potenciales se igualen. Una vez que la salida del op-amp alcanza los topes finales, ya no puede seguir ajustando la salida en la dirección correcta para mantener una tierra virtual.

Answer 2

Si tienes un op-amp ideal con fuentes de alimentación infinitas, el voltaje de salida del integrador se integraría a menos infinito ya que el condensador necesita ser cargado con 1mA para mantener el terminal inversor del op-amp a 0V.

Sin embargo, tienes un op-amp del mundo real con una tensión de alimentación limitada. Tan pronto como la tensión de salida alcanza el límite de salida, no puede ir más negativo y dejará de tirar de la corriente a través del condensador por lo que no puede mantener la entrada inversora a 0V.

Answer 3

Es de esperar que la tensión aumente hasta la tensión de entrada, puesto que ya no hay dv/dt para extraer corriente de la resistencia.

Como no lo es, eso implica un error de medición o una gran corriente de fuga a través del condensador (tal vez un condensador electrolítico con la polaridad equivocada).

Answer 4

Aquí están los internos de su op-amp.
Si apagas (1) elevándolo a Vcc+, entonces apagas (2), lo que apaga los espejos (3). Usted ha cerrado efectivamente la mitad de su par diferencial. Con el derecho (3) pellizcado, toda la corriente que fluye hacia abajo desde la fuente de corriente superior que alimenta el par diferencial (jfets de entrada), la corriente ahora no tiene a dónde ir en su camino normal cuando funciona correctamente.

En lugar de que esa corriente pase por (3)s, tiene que pasar completamente por la puerta de (4) para llegar a Vcc-.
Además, tiene que pasar por la resistencia o pasar por la puerta de (5) y luego por otra resistencia.
Esto significa que al menos tendrás una resistencia Vbe + o Vbe + Vbe + dependiendo de los dos valores de las resistencias en el terminal inferior del jfet de IN+. Los jfets son transistores que requieren ~0,7 voltios para encenderse. Así que generalmente tendrás la entrada flotando a 0,7 por encima del número semicálculo anterior.

Answer 5

Si la tensión de salida alcanza la vss. El condensador C está casi cortado. Así que la rama de retroalimentación / C no funciona. El voltaje de entrada invertido puede ser Lo que se introduce. Ya no es VIRTUAL Conectado a tierra. Precaución, una tensión demasiado alta puede destruir el amplificador óptico. Para más detalles, consulte la hoja de datos del amplificador op.