schematy ideowe stabilizatorów - zadania

Mam do rozwiązania takie zadanka:
1. Narysuj schemat ideowy stabilizatora napięć ujemnych, gdzie:
element regulacyjny - tranzystor bipolarny
element porównujący - wzmacniacz operacyjny
wzmacniacz błędu - tranzystor bipolarny
Uwyj=2/3 * Uref
2. Narysuj schemat ideowy stabilizatora napięć dodatnich, gdzie:
element regulacyjny - układ Darlingtona na tranzystorach przeciwstawnych
układ porównujący - wzmacniacz różnicowy
wzmacniacz błędu - wzmacniacz operacyjny
Uwyj=2 * Uref
3. Narysuj schemat ideowy stabilizatora napięć ujemnych, gdzie:
element regulacyjny - układ Darlingtona na tranzystorach przeciwstawnych
wzmacniacz błędu - wzmacniacz operacyjny
element porównujący - wzmacniacz operacyjny
Uwyj=1/2 * Uref

Możecie mi powiedzieć czy moje rozwiązania są dobre?


Pozdrawiam

Rysunek 1 i 3 zawierają błąd. W stabilizatorach mamy dodatnie sprzężenie zwrotne?
Rys 2 wygląda na poprawny, tylko ze dioda Zenera i tranzystor nie mają prądu potrzebnego do pracy.
Aha i to co narysowałeś nie jest typowym układem Darlingtona
http://pl.wikipedia.org/wiki/Uk%C5%82ad_Darlingtona

W 1 i 3 mam odwrócić wzm. operacyjnie? Wydaje mi się, że nie będzie to wtedy dobrze działało dla napięć ujemnych. Teraz, jeśli dobrze myślę, jest tak, że gdy napięcie na wyjściu oddala się od zera, to wzm. operacyjny zabiera prąd bazie -> tranzystor mniej przewodzi ->napięcie na wyjściu zbliża się do zera, więc działa tak jak ujemne chyba (?). Nie?

W drugim, rozumiem że powinienem odwrócić wzmacniacz różnicowy do góry nogami z zachowaniem wejść i wyjścia tak jak są teraz?

A jeśli chodzi o Darlingtony, to w treści zadania miałem napisane, że mają być komplementarne - to nie tak?

rys. 3
Np.
Na wejściu nieodwracającym mamy -3V, napięcie na wyjściu wzrosło nam do -3.2V co oznacza -3.2V na wejściu nieodwracającym. Co oznacza ze napięcie na wyjściu wzmacniacza operacyjnego stanie się jeszcze bardziej ujemne. A tym samym na wyjściu tez stanie się jeszcze bardziej ujemne.
A w rys 1 czegoś brakuje bo pętla jet oki
Dodano po 1 [minuty]:

iksjon napisał:

W drugim, rozumiem że powinienem odwrócić wzmacniacz różnicowy do góry nogami z zachowaniem wejść i wyjścia tak jak są teraz?

Nie, źle rozumiesz. Co zasila bazę tranzystora przy diodzie ?

iksjon napisał:

A jeśli chodzi o Darlingtony, to w treści zadania miałem napisane, że mają być komplementarne - to nie tak?

A jak tak to spoko

Poprawiłem drugi i trzeci. Dobrze teraz?

Cytat:

Co oznacza ze napięcie na wyjściu wzmacniacza operacyjnego stanie się jeszcze bardziej ujemne.

Mógłbyś pociągnąć to tłumaczenie i napisać jak ten Darlington na to reaguje i dlaczego? Trochę nie rozumiem co tam się dzieje. Mi cały czas pasuje ten stary układ i nie rozumiem dlaczego ma być inaczej.

A jeśli chodzi o chodzi o pierwszy to nie mam pojęcia czego brakuje. Może rezystora na kolektorze tranzystora - wzmacniacza błędu?

1 i 3 schemat nadal zawiera błędy (dziwie się że nikt do tej pory tego nie poprawił). Sposób włączenia diody zenera na schemacie nr. 1 i 3 jest kompletnie bez sensu. Ta dioda przecież nie będzie działać, bo nie płynie przez nią żaden prąd. Ten układ nie będzie działał.
Sama treść tych zadań (z praktycznego punktu widzenia) jest również bezsensowna (jeśli chodzi o cel dydaktyczny to jest ok). Do zbudowania powyższych układów tranzystory pracujące w układzie pary różnicowej są zupełnie zbędne. Wystarczy sam wzmacniacz operacyjny.

kekon napisał:

Do zbudowania powyższych układów tranzystory pracujące w układzie pary różnicowej są zupełnie zbędne. Wystarczy sam wzmacniacz operacyjny.

Wiem, ale w sumie dzięki temu lepiej to zrozumiałem.

Poprawiłem te rysunki. Czy teraz już wszystko jest dobrze?


Moglibyście wyjaśnić mi te moje wątpliwości co do trzeciego, bo nie wiem dlaczego to tak ma być.

Na 1 i 3 schemacie dioda Zenera uszkodzi się. Trzeba je podłączyć przez rezystor (dodany w m miejscu podłączenia diody do wyjścia całego układu). Dodatkowo, zadanie pierwsze jest źle sformułowane - sam wmacniacz jest już wzmacniaczem błędu i dodanie tranzystora tak jak to jest na schemacie (z bezpośrednio uziemionym emiterem tranzystora) jest zupełnie zbędne i spowoduje brak stabliności układu.
Poza tym układ taki nie będzie działał - układ wpadnie w paskudne oscylacje z braku kompensacji częstotliwościowej. Układy w których napięcie jest pobierane z kolektora a emiter jest uziemiony są znacznie bardziej niestabilne.

No tak. Późno już było :p Rezystorki dodane.


Czy jest jakiś sposób rozwiązania pierwszego żeby było ok?

Moglibyście wyjaśnić mi te moje wątpliwości co do trzeciego, bo nie wiem dlaczego to tak ma być.

Bardzo proszę o wyjaśnienie mi trzeciego przykładu. Dlaczego wzmacniacz ma być właśnie tak, a nie odwrotnie wpięty?

Wydaje mi się, że w momencie kiedy napięcia na wyjściu stabilizatora wzrośnie z 3 do 3,2 V, przy wzmacniaczu operacyjnym w ostatniej narysowanej przeze mnie konfiguracji, napięcie na wyjściu operacyjnego staje się dodatnie, więc różnica potencjałów między tym wyjściem operacyjnego, a wejściem (lub wyjściem) stabilizatora jest większa niż jakby opamp był wpięty odwrotnie (wtedy na jego wyjściu byłoby ujemne). Więc darlington przepuszcza jeszcze więcej prądu.

Co jest nie tak w moim rozumowaniu?

Schemat 3 jest poprawny. Cały czas musimy brać pod uwagę że operujemy napięciami ujemnymi i w przypadku wzmacniacza operacyjnego musimy myśleć bardziej "matematycznie" niż "elektrycznie" gdy analizujemy jego pracę w sensie logicznym. Z praktycznego punktu widzenia (jeśli chodzi o wydzielanie mocy) napięcie
-3,2V jest wyższe niż -3,0V (bo jeśli np. podłączymy żarówkę najpierw do jednego napięcia a potem do drugiego to żarówka będzie się świecić jaśniej przy napięciu -3,2V niż przy -3,0V). Jednak wszelką analizę musimy prowadzić zgodnie z zasadami matematycznymi.

Tak więc, gdy napięcie (teraz analizujemy matematycznie) na wyjściu stabilizatora SPADNIE (a nie wzrośnie !) z -3,0V do -3,2V to napięcie na odwracającym wejściu wzmacniacza stanie się niższe niż na nieodwracającym. (bo -3,2 < -3,0). Gdy wzmacniacz operacyjny na wejściu "+" ma wyższe napięcie niż na "-" (też matematycznie) to będzie się starał na wyjściu dołożyć troszkę dodatniego napięcia tak, aby na wejściach napięcia zrównały się. Zatem wzmacniacz tak zadziała, że doda do -3,2V "delikatnie" +0,2V i wtedy napięcie wyjściowe wróci z powrotem do -3V. Natomiast sytuacja będzie odwrotna, gdy napięcie WZROŚNIE z np. z -3,0V do -2,8V.

Gdyby się zamieniło miejscami wejście "+" i "-" to wówczas wzmacniacz wejdzie w nasycenie a nawet może zacząć oscylować.