1.2.4. - Limitatori di precisione utilizzanti un circuito raddrizzatore

Questo circuito trasferisce in uscita solo una parte della tensione di ingresso, traslandone il valore di una quantità prefissata, cioè trasferisce solo la cresta del segnale.

La condizione limite per la quale entrambi i diodi risultano interdetti è che non si abbia corrente nella rete di retroazione, cioè risulti

.

In questa situazione (il circuito si comporta da comparatore) è sufficiente una minima variazione di Vi per portare in conduzione uno dei due diodi.

Dalla condizione limite si ottiene il valore di soglia della tensione per la quale si ha la commutazione dei diodi:

.

Questo valore è il valore di soglia del limitatore.

Una diminuzione di Vi rispetto al valore Vt rende negativo l'ingresso invertente rispetto a quello non invertente Þ

Þ prevale l'ingresso non invertente Þ Vo1 > 0

Poiché Vo1 tende al valore di saturazione, supererà sicuramente il valore di soglia Vg del diodo D2, pertanto

Þ la rete di retroazione si chiude attraverso D2 e R, rimane aperto (D1 interdetto)

il ramo contenente D2 Þ il circuito si comporta da amplificatore invertente a guadagno unitario Þ

.

Quindi, per

Un aumento di Vi rispetto al valore Vt rende positivo l'ingresso invertente rispetto a quello non invertente Þ

Þ prevale l'ingresso invertente Þ Vo1 < 0

Poiché Vo1 tende al valore di saturazione, D1 supera sicuramente il valore di soglia Vg , pertanto

Þ la rete di retroazione si chiude attraverso D1 Þ

Þ la resistenza R si trova collegata all'ingresso invertente del primo amplificatore

     operazionale e, attraverso una resistenza R all'ingresso invertente del secondo

     amplificatore operazionale Þ essendo entrambi gli ingressi invertenti delle masse

     virtuali, in essa non circola alcuna corrente Þ

Þ non si ha alcuna caduta di tensione in uscita Þ Vo = 0 .

Le caratteristiche di trasferimento sono le seguenti:

                                                Uscita I° amp. op.                                      Uscita II° amp. op.

Se si invertono i due diodi e la polarità di VCC si ha il seguente circuito.

La condizione limite per la quale entrambi i diodi risultano interdetti è che non si abbia corrente nella rete di retroazione, cioè risulti

.

Il valore della tensione di soglia risulta ora positivo.

Un aumento di Vi rispetto al valore Vt rende positivo l'ingresso invertente rispetto a quello non invertente Þ

Þ prevale l'ingresso invertente Þ Vo1 < 0 Þ  Þ

Þ la rete di retroazione si chiude attraverso D2 e R Þ

Þ il circuito si comporta da amplificatore invertente a guadagno unitario Þ

.

Una diminuzione di Vi rispetto al valore Vt rende negativo l'ingresso invertente rispetto a quello non invertente Þ

Þ prevale l'ingresso non invertente Þ Vo1 > 0 Þ   Þ

Þ la rete di retroazione si chiude attraverso D1 Þ Vo2 = 0 Þ Vo = 0 .

Le caratteristiche di trasferimento sono le seguenti:

La limitazione in entrambi i casi, avviene quando la tensione in ingresso supera (negativamente o positivamente) il valore Vt definito dal rapporto VCC/m.

Se si vuole limitare l'uscita al valore -Vt di soglia è sufficiente sommare al segnale Vo2 il segnale Vi.

I circuiti si modificano come segue.

Primo limitatore

Il funzionamento è il seguente:

se

se

Con la seguente curva caratteristica

Secondo limitatore

Il funzionamento è il seguente:

se

se

Con la seguente curva caratteristica

 

WB01343_.GIF (599 byte)                  WB01345_.GIF (616 byte)                  WB01345_.GIF (616 byte)