Reactia pozitiva

Reactia pozitiva

Definitie

Spre deosebire de reactia negativa, ce conecteaza iesirea amplificatorului la intrarea sa inversoare (-), reactia pozitiva introduce semnalul de iesire al AO la intrarea sa ne-inversoare (+), asfel.

Circuitul bistabil

Intrarea inversoare nu este conectata la bucla de reactie, prin urmare, se poate aplica o tensiune externa pe aceasta. Sa vedem pentru inceput efectele conectarii intrarii inversoare la masa (0 V).

In acest caz, tensiunea de iesire va depinde de amplitudinea si de polaritatea tensiunii intrarii ne-inversoare. Daca aceasta tensiune este pozitiva, iesirea AO va fi si ea pozitiva, ducand la saturatia pozitiva a amplificatorului ca urmare a reactiei pozitive pe intrarea ne-inversoare. Pe de alta parte, daca tensiunea intrarii ne-invesoare porneste de la o valoare negativa, AO se va satura negativ.

Ceea ce avem in cazul de fata poarta numele de circuit bistabil, si anume stabil intr-una dintre cele doua stari (saturat pozitiv sau saturat negativ). Dupa atingerea uneia dintre aceste stari, circuitul tinde sa ramana in acea stare, nemodificat. Pentru aducerea circuitului dintr-o stare in cealalta, este necesara aplicarea unei tensiuni de aceeasi polaritate pe intrarea inversoare (-), dar de o amplitudine mai mare. De exemplu, daca circuitul este saturat pozitiv la +12 V, va fi necesara o tensiune pe intrarea inversoare de cel putin +12 V pentru ca AO sa intre in saturatie negativa.

Prin urmare, un AO cu reactie pozitiva tinde sa ramana in starea in care se afla deja. Tehnic, acest lucru este cunoscut sub numele de histerezis.

Comparatorul cu histereza

Dupa cum am mai vazut, comparatoarele pot fi utilizate pentru producerea unei unde dreptunghiulare folosind orice tip de unda periodica (sinusoidala, triunghiulara, dinte de fierastrau, etc.) pe intrare.

Comparatorul cu AO simplu

Daca forma de unda in c.a. este pura, un comparator simplu este suficient pentru realizarea acestei transformari.

Pe de alta parte, daca semnalul de intrare contine zgomot, ce cauzeaza cresterea sau descresterea semnificativa a amplitudinii in decurs de o perioada, iesirea unui astfel de comparator poate varia neasteptat.

Ori de cate ori exista o tranzitie a semnalului de intrare prin semnalul de referinta, indiferent cat de mica ar fi, iesirea comparatorului isi va modifica starea.

Introducerea histerezei prin reactia pozitiva

Daca adaugam o mica reactie pozitiva circuitului comparator, vom introduce histereza in circuit. Aceasta histereza va determina ramanerea circuitului in starea sa actuala, modificandu-si starea doar daca amplitudinea tensiunii de intrare in c.a. sufera o modificarea majora.

Acest rezistor de reactie creaza o referinta duala pentru circuitul comparator. Tensiunea aplicata la intrarea ne-inversoare (+) ca si referinta pentru comparatia tensiunii de c.a, depinde de valoarea tensiunii de iesire a AO. Cand iesirea AO este saturata pozitiv, tensiunea de referinta pe intrarea ne-inversoare va fi mai pozitiva decat inainte. Invers, cand iesirea AO este saturata negativ, tensiunea de referinta a intrarii ne-inversoare va fi mai negativa decat inainte.

Rezultatul poate fi transpus pe un grafic conform figurii alaturate.

Cand iesirea AO este saturata pozitiv, tensiunea de referinta va fi cea superioara; iesirea nu va fi saturata pozitiv decat daca intrarea de c.a. creste peste aceasta referinta superioara. Invers, cand AO este saturat negativ, tensiunea de referinta luata in considerare este cea inferioara; iesirea nu va creste spre saturatie pozitiva decat daca intrarea de c.a. scade sub nivelul de referinta inferior. Rezultatul este un semnal de iesire dreptunghiular curat, in ciuda existentei unor distorsiuni mari ale semnalului de intrare de c.a. Pentru ca iesirea comparatorului sa sara de la o stare la alta (lucru nedorit), este nevoie ca diferenta dintre amplitudinile semnalului de intrare sa fie cel putin la fel de mare precum diferenta dintre tensiunile de referinta superioara si inferioara.

Circuite oscilatoare (circuite astabile)

Un oscilator este un dispozitiv ce produce o tensiune de iesire alternativa sau pulsatorie. Tehnic, este cunoscut sub numele de dispozitiv astabil: nu poseda o iesire stabila.

Sa vedem un circuit oscilator cu AO si reactie pozitiva.

Cand iesirea este saturata pozitiv, V_referinta va fi pozitiva, iar condensatorul se va incarca in directia pozitiva. Cand V_rampa este mai mare decat V_referinta (chiar si cu o valoare foarte mica), iesirea se va satura negativ, iar condensatorul se va incarca in directia (polaritatea) opusa. Oscilatia are loc datorita faptului ca reactia negativa este instantanee iar reactia negativa este intarziata (printr-o constanta de timp RC). Frecventa acestui oscilator poate fi setata prin variatia marimii oricarui component.