Cortocircuito virtual con realimentación negativa en un amplificador operacional.

[ilkidior]

Cuándo no hay cortocircuito virtual con realimentación negativa en un amplificador operacional. Tensiones en terminales de entrada diferentes.
Hola, hoy tengo la solución y quiero compartirla.
Hay un caso en que la tensión en los terminales de entrada de un amplificador operacional que tiene realimentación negativa, no es la misma.

Amplificador operacional:


Realimentación negativa:


La teoría dice que siempre que un OPAMP tiene realimentación negativa, hay cortocircuito virtual. La tensión en las entradas inversora y no inversora es la misma.

Pues bien, el otro día encontré un circuito donde no se cumplía esto. Era un circuito amplificador diferencial.


Siguiendo el esquema anterior, el OPAMP estaba alimentado a Vcc y masa. La tensión en V1 era muy superior a la tensión en V2. Para que pudiera haber cortocircuito virtual en los terminales de entrada del operacional, la salida debía poder sacar una tensión negativa, pero estaba alimentado a Vcc y masa. ESTABA SATURADO.
Un saludo

 

[Scooter]

Pues claro que V1≠V2, si son las entradas del sistema.
El cortocircuito virtual se refiere a V+ y V- suponiendo el AO ideal. Está en los pines del AO, no en el otro lado de la resistencia.
Y eso se cumple, si se cumple:
En los extremos y una vez saturado no, obviamente; Como se supone que la ganancia es infinita la condición de no saturar es que V+ = V- de ahí viene el cortocircuito virtual, si está saturado no hay cortocircuito virtual.
Por otra parte, como la ganancia real no es infinito pues tampoco, aunque como es muy grande la ganancia pues V+ ≈ V- se parecerán bastante, probablemente no puedas medir la diferencia.
Resumiendo el cortocircuito virtual es una deducción de que no está saturado y de la ganancia infinita. Si no se cumplen estas condiciones no habrá cortocircuito virtual.

 

[chclau]

Agregando a lo que dijo Scooter, el OPAMP ideal no tiene tensiones de alimentacion, por eso, con realimentacion negativa, siempre se cumple el cortocircuito virtual. En un OPAMP real obviamente que si se sale de la zona lineal, la condicion de cortocircuito virtual no puede cumplirse.

 

[ilkidior]

, si está saturado no hay cortocircuito virtual.

gracias Scooter. No era tan obvio, pues el otro día no supisteis decirme cuando pregunté si habia algun caso en que, habiendo realimentación negativa, no habia cortocircuito virtual.
Como ves no hacía falta el esquema de origen de mi duda, pues es algo general: Con el OPAMP saturado, no hay CCV.

Te doy toda la razón en que la tensión en las entradas V1 y V2 son las entradas del sistema. Con las prisas subí el esquema de google con un divisor resistivo en la rama no inversora, cuando pensaba que entraba la tensión directa a la entrada del operacional.
Así, al ser mayor la tensión en V1 que en la entrada no inversora y de acuerdo a la amplificación que tenía el circuito con las resistencias Rf y R1, aplicando V+=V- la salida daba en teoría tensión negativa. Después me di cuenta que estaba saturado y he decidido subirlo por si alguien busca esta información. Nadie nace aprendido

 

[Scooter]

Si que era obvio. Es mas que evidente.
No hace falta llegar a la tensión de alimentación, la salida se satura bastante antes de llegar a no ser que sea un rail to rail

Lo que pasa es que no soy adivino. 0 datos 0 respuestas aparte de las adivinanzas y las elucubraciones.
¿En que momento nombraste la palabra saturación?

Nadie nace aprendido

Por supuesto, el que se crea que ya sabe bastante es un necio. Siempre se está aprendiendo y en ocasiones se aprende del sitio mas inesperado.
Lo que pasa es que o no te explicaron bien o no captaste de donde viene el concepto de "cortocircuito virtual" porque fuera del rango lineal de amplificación quasi infinita no tiene sentido, se cae por si solo. Hago bastante hincapié en eso cuando lo explico en clase.

 

[Dr. Zoidberg]

Acá escribí:

1- No sé que diablos es el "cortocircuito virtual". Si sé que la diferencia de tensión entre ambas entradas siempre debe valer 0, o al menos es lo que dice la teoría, cuando hay realimentación.
2- Hay A.O. que tienen circuitos especiales en la entrada y que por ende no es posible hacer que tengan una diferencia muy distinta de 0V o se rompen. Y hay condiciones de operación que hacen que esta diferencia sea distinta de 0V y existen A.O. adecuados para este comportamiento.

Y hasta acá llegamos. Sin saber cual es el circuito, sin saber que hace, sin saber cual/es A.O. usa y sin saber las condiciones de operación se acabó la ayuda posible.

 

[ilkidior]

Acá escribí:

Sí Zoidberg, agradecí mucho tu respuesta y por eso fui nuevamente al circuito a medir la tensión de salida (que no la había medido) y ahí fue cuando me dí cuenta de que estaba saturado . Espero que ahora sí sepas que es el CCV jeje

Gracias a todos por vuestras respuestas. A ti también Scooter

 

[el_patriarca]

Lo importante es que has despejado una duda conceptual y no te has aferrado a tu argumento, como sucede muy a menudo en este foro. La parte que más me llamó la atención fue

La tensión en V1 era muy superior a la tensión en V2.

Yo mismo empecé a dudar de mí mismo: "que no es en +v y -v donde aplica el cortocircuito virtual???" Por fortuna ya lo aclararon y vi que yo no estaba tan oxidado con la teoría.

 

[Scooter]

Por cierto se me olvidó decir que te agradezco que compartas la solución con la comunidad.

La verdad es que el término cortocircuito virtual no está muy pensado.
Un cortocircuito es una resistencia cero que a consecuencia da una tensión cero. Mientras que eso da la misma tensión con resistencia infinita así que el término cortocircuito no pega mucho, no.
Me gusta más lo que dice drZ que U+ = U- sin nombrar ningún cortocircuito. Al nombrar la palabra cortocircuito uno puede pensar que pasa corriente de una entrada a otra.