Wie funktioniert eine Superdiode, wenn die Diode auf den Ausgang des Operationsverstärkers gerichtet ist?

Ich habe dieses Problem bei einem Stichprobentest gesehen und war über den Zweck der Diode ratlos. Da es sich um einen idealen Operationsverstärker handelt, sind die beiden Eingänge (Vp, Vn) gleich. Sie wissen, dass Vp = 2Vi und daher wissen Sie auch, dass Vp = Vo = 2Vi. Dies führt mich zu der Annahme, dass Vo von der Diode völlig unbeeinflusst bleibt. Das war zumindest meine Intuition. Dies ließ mich glauben, dass dies die Antworten auf Teil A und B sein würden, aber anscheinend ist es das. Dies bedeutet offensichtlich, dass meine Begründung falsch ist, dass die Diode bei all dem tatsächlich eine Rolle spielt. Bitte helfen Sie mir zu verstehen, wo ich falsch gelaufen bin. Danke!

Hinweis - Die beiden Opamp-Eingänge sind nur dann gleich, wenn eine negative Rückkopplung vorliegt und sich der Verstärker in seinem linearen Bereich befindet.
Bedeutet die Tatsache, dass Vo direkt mit Vn verbunden ist, nicht, dass es eine negative Rückkopplung gibt? In welcher Situation hätten Sie kein negatives Feedback?
Es kann keine Rückkopplung geben, wenn die Diode den Ausgang des Operationsverstärkers blockiert
Frage B sagt Ihnen etwas durch ihre Existenz. Wenn Sie die Diode umdrehen, was passiert? Dies (und daran zu erinnern, dass ein doppelseitiges Netzteil mehr als eine Richtung vom Boden aus gehen kann) ist der Schlüssel zu Ihrer Antwort UND Ihrem Verständnis, was Sie hier sehen sollen.

Antworten (1)

Dieser nicht-invertierende Verstärker hat Einheitsverstärkung, wenn die Diode leitet, wobei der Operationsverstärker negativer ist als der Widerstand bei Vo, und es ist eine offene Schleife, wenn die Diode in Sperrrichtung vorgespannt ist, wenn OpAmp Vout positiv ist, während Vo = 0 V ist.

Da wir wissen, dass während des linearen Betriebs Vin(+) = Vin(-) wahr sein muss und der Ausgang auf einem beliebigen Pegel sein muss, um dies zu erreichen. Wenn also V0 = 0 ist, muss der Operationsverstärker bei -0,7 niedriger sein, um den Widerstand bei 0 V zu treiben.

Aber wenn Vin (+) > 0 wird, öffnet sich die Schleife und der Operationsverstärker ist jetzt wie ein Komparator und geht so hoch wie möglich auf V +, während die Diode jetzt in Sperrrichtung vorgespannt ist und der Widerstand immer noch auf 0 V liegt.

Das heißt, bis die 30-V-Zener-Durchbruchspannung erreicht ist, wenn sie mit 100 % Rückkopplungsstrom leitet und wieder zu einem nicht-invertierenden Verstärker mit Einheitsverstärkung wird.

Wir haben also 3 Spannungsbereiche, in denen ;

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

Jetzt können Sie es zeichnen und den Rest herausfinden.

Andere Kommentare

Dabei spielt es keine Rolle, ob die Diode Silizium oder Schottky oder eine LED ist, was den DC-Betrieb nun als ideale Diode angeht. Dies würde den maximalen Spannungsbereich beeinflussen, aber V+/V-Grenzwerte wurden nicht definiert.

Normalerweise wird am häufigsten eine Kleinsignal-Siliziumdiode verwendet.

Wir wissen auch, dass der Ausgang des Operationsverstärkers strombegrenzt ist, sodass er nicht für eine Leistungsgleichrichtung verwendet werden kann.)

Wie funktioniert eine Superdiode, wenn die Diode auf den Ausgang des Operationsverstärkers gerichtet ist?
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