¿Cuál es el valor de los voltajes de entrada y salida?

Answer 1

Este es un OpAmp utilizado como amplificador inversor, por lo tanto, su análisis puede llevarse a cabo considerando que

1. el voltaje de la entrada inversora 2 es prácticamente tierra, si el OpAmp está en estado lineal (sin saturación)
2. La corriente absorbida por la entrada del amplificador es insignificante.

En la configuración anterior, si suma todas las corrientes que fluyen a través del nodo 2 (entrada inversora), como no fluye corriente a través del amplificador, toda la corriente [matemática] i_d [/ matemática] que ingresa al nodo debe fluir a través resistencia [matemática] R = 1k \ Omega [/ matemática].

Entonces, en mi humilde opinión, debería ser [matemática] V_o = – i_d \ cdot R [/ matemática] y [matemática] V_i [/ ​​matemática] es el voltaje de la rodilla del diodo (diodo p – n – Wikipedia) [matemática] V_i = 0.7 V [/ matemática] para diodos de silicio.

Nota: este análisis se aplica si la corriente a través del diodo está en el sentido mostrado.
Si está en el sentido opuesto, debe ser 0 si el voltaje de entrada es menor que el voltaje de ruptura. Entonces, si [matemática] V_ {desglose} <V_i <0 [/ matemática], entonces [matemática] V_o = 0 [/ matemática].

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APÉNDICE

Simulé este circuito con este servicio en línea (EveryCircuit) y este es el resultado

La resistencia de entrada de 1k es necesaria para limitar la corriente de entrada.

La señal verde es el voltaje a la salida del generador, la señal púrpura es Vo

Answer 2

Si el amplificador operacional tiene ganancia infinita y está en una zona lineal (entonces [matemática] V_o [/ matemática] está entre -15 y +15), [matemática] V_2 = 0 [/ matemática], siendo [matemática] V_3 = 0 [/ math] (si no son ambos iguales, [math] V_o [/ math] se saturará)

Debido a eso, [math] V_o = -R I_d [/ math] y [math] I_d [/ math] es la corriente de conducción de diodo directo

[math] I_d = I_s \ left (e ^ {\ frac {V_i} {n V_T}} – 1 \ right) [/ math] donde [math] I_s [/ math] y [math] n [/ math] son características del diodo y [matemática] V_T = \ frac {k T} {q} [/ matemática] con [matemática] k [/ matemática] es la constante de Boltzmann y [matemática] q [/ matemática] la carga de electrones, siendo [matemática] T [/ matemática] la temperatura absoluta.

Dado que esta corriente crece exponencialmente con el voltaje, es probable que [math] V_o [/ math] esté pegado a -15V por cada [math] V_i> V_c [/ math] donde [math] V_c [/ math] es la barrera directa del diodo (generalmente 0.6 V)

Cuando [math] V_i [/ ​​math] es negativo, es probable que [math] V_o = R I_s <+ 15V. [/ Math]

Answer 3

Asumiré que el amplificador operacional es ideal, lo que significa que su impedancia de entrada es infinita.

Entonces, la corriente id también fluye a través de la resistencia, y el voltaje de salida Vo = -1000 * id. (Inicialmente olvidé el signo menos, aunque lo sabía. Gracias al comentarista Ian por recordármelo).

El voltaje de entrada vi depende de su suposición sobre el diodo. Si es ideal, el voltaje de unión es cero, entonces Vi es cero (el pin 2 es una tierra virtual).

Si el diodo es un diodo del mundo real, el voltaje vi será dado por la curva de diodos iv, o su voltaje directo en id, aproximadamente 0.7 voltios para muchos diodos de señal.

Answer 4

A mí me parece una pregunta de tarea, así que por favor cuentame.