Как работает супердиод, когда диод направлен на выход операционного усилителя?

Я видел эту проблему на тестовом образце и был озадачен назначением диода. Поскольку это идеальный операционный усилитель, два входа (Vp, Vn) одинаковы. Вы знаете, что Vp = 2Vi, а значит, вы также знаете, что Vp = Vo = 2Vi. Это наводит меня на мысль, что диод совершенно не влияет на Vo. По крайней мере, это была моя интуиция. Это заставило меня поверить, что это будут ответы на части А и Б, но, видимо, это так. Это, очевидно, означает, что мое обоснование неверно, что диод действительно играет роль во всем этом. Пожалуйста, помогите мне понять, где я ошибся. Спасибо!

Подсказка: два входа операционного усилителя одинаковы только тогда, когда есть отрицательная обратная связь и усилитель находится в своем линейном диапазоне.
Разве тот факт, что Vo напрямую связан с Vn, не означает, что существует отрицательная обратная связь? В какой ситуации у вас не было бы отрицательной обратной связи?
Не может быть обратной связи, если диод блокирует выход операционного усилителя
Вопрос B говорит вам о чем-то своим существованием. Если перевернуть диод, что произойдет? Это (и памятование о том, что двухсторонний источник питания может идти более чем в одном направлении от земли) является ключом к вашему ответу И вашему пониманию того, что вы должны здесь увидеть.

Ответы (1)

Этот неинвертирующий усилитель имеет единичное усиление, когда диод проводит с операционным усилителем более отрицательно, чем резистор на Vo, и это разомкнутый контур, когда диод смещен в обратном направлении, когда операционный усилитель Vout положительный, а Vo = 0 В.

Поскольку мы знаем, что во время линейной операции Vin(+) = Vin(-) должно быть истинным, и выход должен быть на любом возможном уровне, чтобы достичь этого. Таким образом, когда V0 = 0, операционный усилитель должен быть на -0,7 ниже, чтобы управлять резистором при 0 В.

Но если Vin(+) становится >0, то петля размыкается, и операционный усилитель теперь похож на компаратор и максимально поднимается до V+, в то время как диод теперь смещен в обратном направлении, а резистор по-прежнему находится на уровне 0 В.

То есть до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение пробоя Зенера 30 В, когда он проводит со 100% током обратной связи и снова становится неинвертирующим усилителем с единичным коэффициентом усиления.

Итак, у нас есть 3 диапазона напряжения, где ;

  • Vin(+) < 0 Av=+1 Vo=Vin(+)
  • Vin(+) > 0 Av= ∞ Vo=0В
  • Vin(+) > Vz Av=1 Vo=Vin(+)

Теперь вы можете построить его и выяснить остальное.

Другие комментарии

Неважно, кремниевый ли это диод, или диод Шоттки, или светодиод, поскольку теперь он работает на постоянном токе как идеальный диод. Это повлияет на максимальный диапазон напряжения, но пределы V+/V- не определены.

Обычно чаще всего используется кремниевый диод с малым сигналом.

Мы также знаем, что выход операционного усилителя ограничен по току, поэтому его нельзя использовать для какого-либо выпрямления мощности.)

Как работает супердиод, когда диод направлен на выход операционного усилителя?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v