¿Cuál es la lógica de convertir, un polo o cero de una función, en un amplificador operacional?

Answer 1

Los polos, ceros y funciones son objetos matemáticos abstractos y no pueden convertirse en un amplificador operacional. La salida de un amplificador operacional puede describirse como una función (con polos y ceros) de sus entradas. Los voltajes y corrientes en el circuito pueden describirse como funciones (con polos y ceros) de otras corrientes y voltajes.

Por lo general, el objetivo cuando se diseña con opamps es hacer que el circuito haga lo que desea a pesar de los polos y ceros que ya están allí debido al comportamiento del opamp y otros componentes.

En el filtrado, por lo general, está tratando de hacer que la respuesta general pase las señales deseables y suprima las señales indeseables. Esto equivale principalmente a colocar polos en las frecuencias que desea y ceros en las frecuencias que no desea. Pero ocasionalmente tendrá un filtro como un filtro de ruido que tiene un polo particular y una constelación cero (si tiene la suerte de conocer los polos y ceros) o una respuesta específica (60Hz es mucho menos irritante que 400 Hz, entonces 60 Hz el ruido debe contar menos de 400 Hz por una cantidad fija).

En el diseño de servos, a veces se necesita un poste para implementar un integrador, lo que forzaría una señal de error a cero, o se necesita un cero para implementar un diferenciador para ayudar a estabilizar un sistema con retraso excesivo. A veces usamos el opamp para implementar ciertos polos y ceros de modo que los polos y ceros de la respuesta general estén donde los queremos o donde podemos tolerarlos.

Si conozco los polos y ceros de una función de transferencia lineal, es como conocer su ADN. Sé todo al respecto y sé cómo obligarlo a hacer lo que quiero.

Answer 2

Por lo que entiendo de esa pregunta, desea saber por qué podemos usar un opamp y una combinación inteligente de resistencias y condensadores para simular una función de transferencia. Véalo al revés: cualquier circuito eléctrico (teóricamente) puede convertirse en una función de transferencia y, dependiendo de su función (controlador PID, filtro electrónico, etc.), tendrá varios polos y ceros. Hay algunos buenos ejemplos en el libro “Control” de Ogata (en mi opinión, ¡el mejor!).

Answer 3

Permite trazar gráficamente la función de transferencia lógica de un opamp en el plano complejo … tal como se aplica a los sistemas de control o para cualquier aplicación de procesamiento de señales. Los polos cero trazados como ubicados en la función de transferencia de un sistema dinámico como en controladores, ecualizadores, sensores, etc.