Foros de SóloIngeniería

- 14 Nov 2009, 10:43 #194334

Hola: Acabo de registrarme en el foro; soy estudiante de ingeniería industrial, y este año empiezo con algunas asignaturas de electrónica, aunque estoy teniendo algunas dificultades......

He subido el esquema de un circuito que debo hacer en el laboratorio, pero no consigo entender su funcionamiento. Se trata de construir esa fuente de corriente, y debo calcular el valor de R2 para que la corriente que circule a su través esté en el margen de 2 a 20mA. (R1 es 4k9). Pero no sé como calcular R2, porque el AO no está realimentado negativamente; entonces funciona como comparador no?¿? No sé en que estado está el transistor, y el AO también traga corriente por su salida......
¿Como puedo hallar R2? Espero que alguien pueda echarme una mano, y explicarme el funcionamiento del circuito :S
Luego también me preguntan para que valor de R3 el circuito deja de comportarse como fuente de corriente constante.

Yo supongo que como en V1 solo puedo tener +12 ó -12 V, el transistor estará en corte o en saturación..... pero,si el transistor está en corte R2 queda conectada entre alimentación y la entrada + del operacional, y no sé como calcular la corriente que circula......... bueno no se..... estoy muy perdida.

Espero que alguien pueda explicarme como funciona. Estaría muy agradecida.

Muchas gracias de antemano.

Antía.

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- 14 Nov 2009, 12:31 #194346

Hola: Acabo de registrarme en el foro;
Pues lo primero, es presentarte y pagar las cervezas de rigor...
Bien venida en todo caso, pero pásate por este hilo..


soy estudiante de ingeniería industrial, y este año empiezo con algunas asignaturas de electrónica, aunque estoy teniendo algunas dificultades......
Bueno, eso como hemos tenido todos.. no lo regalan..

He subido el esquema de un circuito que debo hacer en el laboratorio, pero no consigo entender su funcionamiento.
El operacional cambia de estado ( Satura + / Satura -) cuando V2 supere a V3 y viceversa. En tales circunstancias, supon que sature a + , en ese caso, el transitor entrará en saturación también, pasando a tener VCE=0, con lo cual V3 decae por debajo de V2 y el AO saturaría a - (0V en este caso.).
Se establecerá por lo tanto un punto de equilibrio (regulación) en V2=V3

Se trata de construir esa fuente de corriente, y debo calcular el valor de R2 para que la corriente que circule a su través esté en el margen de 2 a 20mA. (R1 es 4k9). Pero no sé como calcular R2,
Lo primero calculas el rango de regulación que tendrás en la entrada de V2.
V2max= Vcc / (100+1000+4900) x 5900 = 11.8V
V2min= Vcc / (100+1000+4900) x 4900 = 9.8V

Es decir, el POT te producirá una variación sobre V2 de 2V , pus bien esa misma variación es la que se ha de producir sobre V3 cuando circule por R2 una corriente de 2ma o de 20ma. es decir 2V = 18ma x R2 => R2 = 111,11

Por otro lado, cuando en V2 = 11,8v => V3=11,8v y como V3= Vcc - ( R2 x 2ma ) => R2 = ( 12 -11.8 ) / 0.002 = 100.
Esta es otra forma de calcular R2,..
¿pero no sale lo mismo ?
Pues no, sale parecido por que el problema está , digamos , preparado.. y es que el valor de R1 NO debería ser fijado, ya que es el que nos proporciona la "ventana" de regulación con la tensión..
Si no fuese fijo, podrías establecer un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas, y calcular el punto exacto de r1 y r2.

Digamos, que es IMPOSIBLE con ese circuito establecer una ventana de regulación de 18ma y ademas centrada entre 2 y 20ma.



porque el AO no está realimentado negativamente; entonces funciona como comparador no?¿?
Un AO re alimenta negativo, cuando en su pata + puede llegara tener menos V que su pata - y en test caso puede perfectamente, peor que dices que no ?.. Depende de la corriente que circule por R2 y lo que se pierda ne ella.

No sé en que estado está el transistor, y el AO también traga corriente por su salida......
Estará (siempre que lo permita R3) en regulación.. es decir, NI al corte Ni a saturación.. E zona lineal, vamos.. podrás utilizar la expresión del la Beta. Ie = Beta x Ib, por su salida el AO solo alimenta al Transistor.. así que solo aporta la Ibase.
Si está en zona de regulación, esta Ib será como he dicho la Ie (osea la I del circuito), dividida por Beta. Si luna B normal anda por un valor de 100, esa Ib serán entorno a los 20 a 200 Micro Amperios.

Luego también me preguntan para que valor de R3 el circuito deja de comportarse como fuente de corriente constante.
El circuito dejará de funcionar, cuando R3 sea tan grande, que por mucho que al transitor abra, ya no puede pasar mas I por que la limita R3, El transitor, entrará en saturación y no se regula nada.
Es decir, suponiendo el transistor ideal, Rce=0 ; I = Vcc/ (R2 +R3) ; cuando esta R3 haga que la I sea menor de 20ma , dará lo mismo lo que abras el transistor, que no circulará mas I . E Circuito dejará de regular.

Muchas gracias de antemano.
De na.. a ver si te ayuda...
Pero pasate por el Hilo delas presentaciones en la sección Miscelanea... o el hipopótamo violeta, te va a canear..


Antía.

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"Tu falta de planificación no es mi emergencia" (@microsiervos)
¿Quien ha dicho, que la ignorancia es un punto de vista ? (Autor Desconocido)
La amargura de mala calidad permanece mucho tiempo después se olvida la dulzura de bajo precio (sacado de FSA)

- 14 Nov 2009, 13:52 #194351

Muchísimas gracias por contestarme tan detalladamente!


Bueno primero, ya he visto ..... lo de la realimentación negativa (¬¬); lo que ocurre es que a nosotros nos explican las funciones de los AO separando aplicaciones lineales y no lineales. En las lineales tiene realimentación negativa, aplicamos "cortocircuito virtual" y calculamos la tensión de salida en función de la de entrada. En las no lineales está sin realimentar, y vemos las funciones como comparador, generador de onda etc.


Entonces, si aquí se puede aplicar la restricción del punto suma, yo no era capaz de calcular la tensión en la entrada de la base del transistor para saber su estado...... luego pensé que como V1 si funcionaba como comparador solo podía ser -12 ó +12 V, y el transistor iba a estar conmutando...... un lío.



Voy a verlo ahora detenidamente a ver si entiendo bien lo del transistor

PD: Me pasaré por la sección de presentaciones..... no la había visto xd


Antía.

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- 16 Nov 2009, 18:03 #194606

También hemos probado en el laboratorio este circuito para hacer una fuente de tensión. Calculamos R2, para que Vout fuese de 10V, y R1 para que la corriente por los diodos fuese de 8mA. Lo comprobamos, y alimentando el operacional a +-15V, funcionaba, y Vout=10V, pero si alimentamos el operacional a 12V no conseguíamos sacar los 10V en la salida , nos daba sobre 8V; ¿porque pasa eso ? es decir....... si eso pasa porque el AO se satura no deberíamos medir en Vout los 12V de alimentación ......

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- 16 Nov 2009, 18:22 #194614

pero si alimentamos el operacional a 12V no conseguíamos sacar los 10V en la salida , nos daba sobre 8V; ¿porque pasa eso ? es decir....... si eso pasa porque el AO se satura no deberíamos medir en Vout los 12V de alimentación ......

Eso es por le Off-Set del Operacional.. dependiendo de lo bueno que sea, este puede ser desde 0,5v hasta 3v .
Un OP en general NO puede darte a la salida mas que su alimentación, menos el Off-set
Si es alto este valor, por ejemplo 3v y alimentas a -+12, no obtendrás en la salida nunca valores mayores a +-9v

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- 16 Nov 2009, 20:03 #194640

Ah vale......pensabamos que todo iba a ser ideal :S


Muchisimas gracias por aclararme tan bien las dudas jctri


A ver si voy mejorando en el tema.....

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- 17 Nov 2009, 12:55 #194784

En realidad no sería por el offset, ya que el offset es la tensión que se produce a la salida, cuando a la entrada tenemos una tensión de 0 V.

Lo que comenta Jcriti es la tensión máxima de salida que muchas veces biene especificada en función de la tensión de alimentación ( Vcc-3).

También pasa lo mismo con la corriente, un Op no puede entregar la corriente que quiera, tiene una corriente máxima de salida y en algunos casos puede hacer que la tensión de salida sea menor de la esperada, dependiendo de la carga y del operacional.

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- 17 Nov 2009, 13:35 #194805

En realidad no sería por el offset, ya que el offset es la tensión que se produce a la salida, cuando a la entrada tenemos una tensión de 0 V.

Lo que comenta Jcriti es la tensión máxima de salida que muchas veces biene especificada en función de la tensión de alimentación ( Vcc-3).

En efecto, como bien dice Osca, quizás el termino "OffSet" no sea el mas adecuado..
En realidad, estamos hablando de La dificultad ( Limitación ) que presenta el AO para poner en su salida valores próximos a los extremos de su alimentación. El "Cero" como tal, NO es un punto limite, en cuanto a que el AO no pueda dar de salida un valor "cero" cuando su entrada lo es.. , que es lo que estrictamente se entiende por un OffSet.

Es un problema tal cero cuando alimentas por ejemplo entre 0v y 15v , en ese caso, ante una entrada diferencial de "cero" , su salida no será tal "Cero" , será un poco superior en ese valor del Offset.

Pero hacer con esto una diferenciación , puede inducir a error.. por que no presenta, como digo, un problema el AO por dar salidas en "cero" si no por que le coincide con uno de los limites de su alimentación.

Le pasaría lo mismo con +Vcc.

Si alimentas por ejemplo, a -15 a 15, ante una entrada diferencial "cero" te da una salida 0V sin Offset alguno.

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- 17 Nov 2009, 22:28 #194970

Entonces nuestro AO si en lugar de ponerle en la Vd la tensión que fijan los diodos y la 4k5 le ponemos un 0V, a la salida podría darnos 0, pero aqui, hacemos que se sature, y Vout tendería a -+12V, pero no puede darlos porque tiene ese límite de tensión y nos dá los 8V.


Muchas gracias por vuestras aclaraciones

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