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Tierra virtual del Op-Amp Integrator

Integrator

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. Snapshot

¿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

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Tamim Ad Dari Puntos 111

Este circuito omnipresente puede explicarse de muchas maneras... y todas ellas serán ciertas. Pero lo importante aquí, es mostrar el significado de todo esto de una manera clara... para hacer la pregunta, "¿Qué hace realmente el op-amp aquí?"

Bueno, mantiene un suelo virtual estable... pero ¿cómo hace esta magia? Suelo virtual es un concepto abstracto para los principiantes. Entonces, ¿podemos explicar el funcionamiento del circuito sin él? Sería útil que vieras cómo lo he hecho en otra respuesta a la misma pregunta:

https://electronics.stackexchange.com/a/502087/61398

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Georgi Puntos 151

La tierra virtual es generada por la ganancia del bucle de retroalimentación. Si la salida del amplificador se satura, no puede proporcionar ninguna ganancia y, por tanto, el suelo virtual se colapsa.

Si no hay ganancia, las corrientes de fuga definirán las tensiones. La corriente de fuga puede provenir incluso de dispositivos parásitos que no se muestran en el esquema.

Mi explicación de la subida a 0,65V y luego a 1V: El hecho de que llegue a 0,65 muy rápido, indica que un diodo empieza a pinzarlo. Los JFETs utilizan uniones pn para modular la sección transversal de un canal resistivo y por lo tanto hay uniones pn entre la puerta y la fuente/drenaje. La corriente que fluye hacia el terminal no inversor se debe a dicha corriente de polarización inversa de la unión pn. Esta corriente fluye hacia abajo y aumenta la tensión en el drenaje del JFET de entrada muy rápidamente al principio, porque el espejo de corriente inferior está desactivado. Tan pronto como esta tensión se acerca a la tensión umbral del transistor ayudante beta del espejo (0,6-0,7V), el ayudante comienza a conducir corriente y la tensión de base del espejo comienza a aumentar. Como consecuencia, el espejo conducirá corriente y se tragará la corriente de fuga de la unión puerta-drenaje de los JFET de entrada. Es una retroalimentación negativa y se estabilizará, lo que también nos ha mostrado el osciloscopio.

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