Circuito OPAMP e condensatori

Messaggioda arianna1998 » 01/01/2020, 20:04

Buonasera, scusate ma sono pervasa dai dubbi
Suddivido il circuito in due Stadi: uno dalla $V_{IN}$ alla $V^+$ e l'altro dalla $V^+$ alla $V_{OUT}$
Analizzando il primo stadio:
-per $t<0$ :
$V_{IN} = 0 $ quindi $V^+=0$
mentre il condensatore risulta essere un circuito aperto perchè supponiamo di aver applicato il segnale da un tempo infinito e quindi di stare in continua.
-per $0<t<1 (microsecondi) $ :
calcolo la $\tau_{C_1} = C_1*(R_1+R_2) = 1ms$.
Essendo 1 ms molto più grande dell'intervallo considerato, il condensatore rimane scarico e si considera un cortocircuito.
$V^+ =V_{IN}* R_2/(R_1+R_2) =1V $
- per $1<t<2(microsecondi)$:
$C_1 $ è ancora cortocircuito e $V^+= -1V $
Analizzando il secondo stadio invece :
-per $t<0$:
$C_2$ è un circuito aperto$ V^+=0=V_{OUT}$
- per $ 0<t<1 (microsecondi)$:
$V^+=1V=V^-$
la corrente che scorre in $R_3= V^-/R_3= 4mA$ scorre anche in $C_2$ che si carica.
$C_2$ fa in tempo a caricarsi perchè $\tau_{C_2}= C_2*R_3= 0,25$ microsecondi
$V_{C_2}(t)= V_{C_2}(\infty)-[V_{C_2}(\infty) - V_{C_2}(0^+)]*e^(-t/\tau_{C_2}) $
Conoscendo che $ V_{C_2} (0^+) =0V $ e $V_{C_2}(\infty) = V^+*(1+ (Z_{C_2}/R_3)) $
a $ t= 1 $microsecondo

Immagine
la $V_{C_2}= I*t/C_2= 4V$.
Il ragionamento è corretto?
Poi per $1<t<2 (microsecondi) $ $C_2$ si scarica sempre con metodo asintotico?
Grazie mille
arianna1998
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Re: Circuito OPAMP e condensatori

Messaggioda RenzoDF » 02/01/2020, 00:39

arianna1998 ha scritto:... Il ragionamento è corretto?

Direi di no.
Il morsetto non invertente vede uno gradino di +1 volt per t=0, che si "trasferisce" sul morsetto non invertente e, attraverso C2, all'uscita che successivamente salirà linearmente (e non esponenzialmente) a causa della salita lineare della tensione su C2, causata dalla corrente costante i=4 mA attraverso R3 (come nel precedente problema); uscita che per $t=1^-$ microsecondi raggiungerà la tensione di ... volt.
Per t=$1^+$ microsecondi, avremo un altro gradino di tensione di -2 volt sul morsetto non invertente che ...

Lascio a te completare.
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Re: Circuito OPAMP e condensatori

Messaggioda RenzoDF » 02/01/2020, 10:12

Aggiungo una domanda: partitore di tensione inferiore a parte, in che configurazione si presenta quell'operazionale? :wink:
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Re: Circuito OPAMP e condensatori

Messaggioda arianna1998 » 02/01/2020, 10:14

Posso calcolarmi la tensione ai capi del condensatore così?
$ V_{C_2} = (I*t)/C_2 $ ?
poi la mia uscita non sarebbe $(V^- ) - V_{C_2} $?
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Re: Circuito OPAMP e condensatori

Messaggioda arianna1998 » 02/01/2020, 10:24

Sta in configurazione non invertente!
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Re: Circuito OPAMP e condensatori

Messaggioda RenzoDF » 02/01/2020, 10:26

arianna1998 ha scritto:Sta in configurazione non invertente!

Non solo, ... non invertente.
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Re: Circuito OPAMP e condensatori

Messaggioda arianna1998 » 02/01/2020, 10:29

integratore!
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Re: Circuito OPAMP e condensatori

Messaggioda RenzoDF » 02/01/2020, 10:30

arianna1998 ha scritto:Posso calcolarmi la tensione ai capi del condensatore così?
$ V_{C_2} = (I*t)/C_2 $ ?

:smt023

arianna1998 ha scritto: ... poi la mia uscita non sarebbe $(V^- ) - V_{C_2} $?

Premesso che per "parlare" di una tensione è sempre preliminarmente necessario indicare la convenzione di verso scelta, in questo caso, la tensione VC da te calcolata ha il positivo a destra e quindi

$(V^- )+V_{C_2} $
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Re: Circuito OPAMP e condensatori

Messaggioda RenzoDF » 02/01/2020, 10:30

arianna1998 ha scritto:integratore!

Esatto, "integratore non invertente". :smt023

Ora, se ti va, potresti provare a completare la mia prima parziale risposta e magari postare un grafico dell'andamento della tensione di uscita.
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Re: Circuito OPAMP e condensatori

Messaggioda arianna1998 » 02/01/2020, 10:42

a $t=1^+ $la $V_{C_2}(1^+) = V_{C_2}(1^-) = 4V $
$V_{IN}=-2V $ quindi $V^- = -1V$.
Ma essendo $C_2$ carico, questo non fa passare corrente?
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