Presenta:
Simulatori di induttanza e di capacità con operazionali
di IZ1TQI Aldo RCT #030
Possono presentarsi situazioni in cui servirebbero condensatori variabili di alta capacità, ben più alta dei 1000-2000pF, per circuiti accordati in taluni ricevitori (ricevitori VLF – ELF), oppure in filtri o cross-over audio. Altrettanto si potrebbe dire per le induttanze.
Ci si può trarre di impaccio con i simulatori di induttanza e i moltiplicatori di capacità con circuiti operazionali.
In figura 1, viene illustrato il simulatore di induttanza, ad esempio, nel caso di un filtro antidisturbo per i 50 Hz, senza servirsi di solenoidi.
Ci si può trarre di impaccio con i simulatori di induttanza e i moltiplicatori di capacità con circuiti operazionali.
In figura 1, viene illustrato il simulatore di induttanza, ad esempio, nel caso di un filtro antidisturbo per i 50 Hz, senza servirsi di solenoidi.
Diversamente, per un fattore di merito Q = 10, necessiterebbe avvolgere un’induttanza di 150 Henry, cosa non da poco, ma in questo caso due operazionali offrono una simulazione quasi perfetta, vista tra l’ingresso non invertente di IC1 e la massa; con P1 è possibile centrare il filtro per un’attenuazione di 45-50bB.
Il caso generale è illustrato in figura 2, in cui il valore dell’induttanza equivalente è
L = R2 x R3 x C2
Il caso generale è illustrato in figura 2, in cui il valore dell’induttanza equivalente è
L = R2 x R3 x C2
In figura 3, viene descritto come sia possibile simulare un condensatore variabile da quasi 0pF fino alla capacità di C1.
Supposta Vi una tensione cc applicata in ingresso ad IC1, essa, tale e quale, appare in uscita (voltage follower). Con P1 si può diminuire tale valore sicchè all’uscita di IC2 appare una tensione uguale a
K x Vi (K è una costante minore di 1 che dipende da P1),
allora essendo la carica
Q = C x Vi , su IC1 la tensione vale
(1 – K) x Vi.
Poiché, come detto, la tensione d’ ingresso è Vi e quindi la carica
Q = C1 x (1-K) x Vi, allora
La capacità equivalente vista sull’ingresso è
= [C1 x (1-K) xVi] : Vi; Il chè significa
= C1 x (1-k)
Usando come C1 un condensatore di grande capacità e variando P1, è possibile ottenere un condensatore elettronico variabile da circa 0pF al valore stesso di C1.
Errata corrige della figura 3 a seguito di cortese segnalazione: in IC2 risultavano invertiti gli ingressi.
In figura 4, è mostrata la tecnica per realizzare un moltiplicatore di capacità. Con P1 al massimo, la tensione sul condensatore C1 è maggiore della tensione di ingresso nel rapporto
Vc : Vi = (1+G); dove G è il guadagno di IC2 cioè
G = (R2: R1)
Conseguentemente una tensione d’ingresso Vi conferisce a C1 una carica
Q1 = C1 x (1 + G) x Vi
Diminuendo P1, si riduce A e, per P1 al minino, A = 0; perciò la capacità equivalente corrisponde a C1. Portando P1 al massimo, si varia la capacità equivalente da C1 fino a
C1 x (1 + G).
Vc : Vi = (1+G); dove G è il guadagno di IC2 cioè
G = (R2: R1)
Conseguentemente una tensione d’ingresso Vi conferisce a C1 una carica
Q1 = C1 x (1 + G) x Vi
Diminuendo P1, si riduce A e, per P1 al minino, A = 0; perciò la capacità equivalente corrisponde a C1. Portando P1 al massimo, si varia la capacità equivalente da C1 fino a
C1 x (1 + G).
Naturalmente questi fenomeni di moltiplicazione dei pani e dei pesci vanno visti dai morsetti d’ingresso dell’operazionale IC1, ossia tra A e A1.
Ogni estensione delle possibili applicazioni le lascio a voi, soprattutto agli amanti dei circuiti LC nel caso delle VLF ed ELF, in cui spesso e volentieri non viene impiegato un vero e proprio circuito di sintonia, ma filtri passa-bassso fissi, quindi poco selettivi e a basso Q .
Ogni estensione delle possibili applicazioni le lascio a voi, soprattutto agli amanti dei circuiti LC nel caso delle VLF ed ELF, in cui spesso e volentieri non viene impiegato un vero e proprio circuito di sintonia, ma filtri passa-bassso fissi, quindi poco selettivi e a basso Q .