Die folgende Schaltung scheint negative Rückkopplungen auf seltsame Weise zu verwenden. Es gibt keinen Eingangswiderstand an - Anschluss und deren Stelle einen Widerstands im Rückkopplungszweig des Setzens, sie stellten zwei 4.3V Zener - Dioden. Ich irgendwie bekommen , warum die Ausgabe sein kann , eine 5 V Rechteckwelle. Aber ich bin mir wirklich nicht so sicher, da mich zwei Dinge abschrecken:

1) Der Eingang ist eine Spannungsquelle ohne Widerstand. Da der + Eingang des Operationsverstärkers auf Masse liegt, sollte der Operationsverstärker versuchen, den - Eingang auch auf Masse zu ziehen . Kurzschließt dies nicht die Eingangsspannungsquelle gegen Masse und den unendlichen Stromfluss?

2) Ist es legal, Zenerdioden wie in der Abbildung gezeigt in den Rückkopplungszweig einzubauen?

Sie haben Recht, Sie haben einen Fehler in dieser Schaltung entdeckt. Die Schaltung beruht auf einem Widerstand, der in Reihe mit Vin vorhanden ist. Wenn wir an Vin +25 mV (von einer idealen Spannungsquelle) anlegen würden, würde der Operationsverstärker versuchen, seinen - Eingang auf 0 Volt (Massepegel) zu ziehen. Der Operationsverstärker senkt dazu seine Ausgangsspannung auf den niedrigsten Pegel, den er erreichen kann. Das sind -15 V, nicht -5 V. Ein unendlicher Strom fließt (versucht) durch die 2 Zenerdioden. Aber am Ende wird der - Eingang des Operationsverstärkers niemals 0 V erreichen und die ideale Spannungsquelle wird "gewinnen".

Wenn es gezogen wird, kann zu viel Strom fließen und dies könnte den Operationsverstärker und / oder die Zenerdioden beschädigen.

Sie haben also Recht, es muss ein gewisser Serienwiderstand vorhanden sein, um den Strom in Vin zu begrenzen. Dies begrenzt dann auch den durch die beiden Zenerdioden fließenden Strom und den Ausgangsstrom des Operationsverstärkers.

Es gibt kein "Gesetz", das Sie daran hindert, diese beiden Zenerdioden in Anti-Serien zu verwenden :-) Also ja, vollkommen legal.

Das Ergebnis ist eine bidirektionale Zenerdiode von in diesem Fall 5 V. Dies bedeutet, dass die Dioden zusammen 5 V abfallen, wenn ein Strom durch sie fließt. Auf diese Weise kann der Strom in beide Richtungen fließen. Bei Verwendung einer Zenerdiode erhalten Sie 4,3 V in Rückwärtsrichtung und 0,7 V in Vorwärtsrichtung.

Vielleicht verlässt sich der Entwickler dieser Schaltung auf die Ausgangsimpedanz der sinusförmigen Spannungsquellenschaltung (es gibt keine ideale Spannungsquelle, jede Spannungsquelle hat eine äquivalente Ausgangsimpedanz). Ich denke, deshalb ist die Eingangsspannung sehr niedrig, um einen niedrigen Strom zu erhalten Geeignet für die Zenere, da die Ausgangsimpedanz normalerweise niedrig ist. Wenn beispielsweise das Sinussignal von einem Funktionsgenerator stammt, dessen Ausgangsimpedanz 50 Ohm (gemeinsam) beträgt, beträgt der Strom durch die Zenere nur 0,5 mA (ein Kinderspiel für die Zenere)

Die Zeners haben bereits einen Zz = 9Ω bei 58mA und Zzt = 400 Ω bei 1mA oder den Schwellenwert.

Die Summe für Vf = 0,7 V und Vz = 4,3 summiert sich zu 5,0 V, was ein bequem geregeltes +/- 5 V-Clipped-Signal ergibt.

Die Vz-Toleranz beträgt +/- 5% bei 58 mA, würde jedoch mit mehr Strom um 9 mV / mA ansteigen und bei Vzt um 400 mV / mA abfallen. Daher ist für einen stabilen Betrieb die Verwendung von mehr Strom in Richtung des Nennstroms bevorzugt.

Auch verwendet niemand wirklich Zener dafür aufgrund der weichen Begrenzungseigenschaften, die einen Zener verwenden, um die Verstärkung zu ändern und die Spannung zu begrenzen.

Warum ist das ein schreckliches Designbeispiel?

• Es gibt keine Spezifikationen für die Spannungstoleranz und die Rechtwinkligkeit von Spitzen.
• Zeners haben aufgrund der exponentiellen VI-Kurve zunächst eine schlechte Toleranz
• Die Quellenimpedanz muss höher als die von Zenern sein, um die Grenze der Verstärkung und damit des Spannungsausgangs zu verringern. Daher ist der Strom niedrig und das Knie ist sehr gerundet
• Die Zenerspannung fällt deutlich um mehr als 10% unter die Nenn-Vz, sodass sie niemals 4,3 + 0,7 = 5 V beträgt, sondern eher 4,4 V mit 1K-Quelle

• An diesem Punkt sollten Sie die tatsächlichen Anforderungen und Spezifikationen überprüfen.

  Warum brauche ich das?
  Warum halten wir Beispiele in Büchern für selbstverständlich und Websites sind perfekt? Vertrauen, aber überprüfen. Nehmen Sie niemals an, es sei denn, Sie wissen es genau.