e la parte
negativa al valore 
. Tra tali valori il
circuito si comporta da amplificatore invertente con guadagno -3.6.2.2. - Limitatore con diodi zener in antiserie
Utilizzeremo due diodi zener, uno con VZ = 6,2V il cui funzionamento è soddisfacente, l'altro con VZ = 7,5V il cui funzionamento, nonostante la selezione da noi fatta, non risulta comunque soddisfacente, discostandosi sensibilmente dal comportamento ideale.
Caratteristiche del circuito: limita la parte positiva della
tensione d'uscita al valore e la parte
negativa al valore . Tra tali valori il
circuito si comporta da amplificatore invertente con guadagno -3.
Progetto: si inseriscono i due diodi zener in antiserie nella rete di retroazione collegandoli tra l'uscita e l'ingresso invertente dell'amplificatore operazionale.
Uno dei due diodi sarà, in ogni caso, polarizzato direttamente, l'altro inversamente.
Quando il ramo contenente i diodi è interdetto, il circuito si comporta da amplificatore invertente, il cui guadagno deve essere -3.
.
Scegliamo per R1 il valore 3,3KO e per R2 il valore 100KO.
Le tensioni alle quali viene limitata l'uscita dovranno risultare
Le limitazioni si avranno per le tensioni di ingresso
Riassumendo, la caratteristica di trasferimento sarà composta da tre rette:
una retta
per
una retta
per
una retta
per
In tabella sono riportati i valori rilevati sperimentalmente.
N |
Vi (volt) |
Vo (volt) |
N |
Vi (volt) |
Vo (volt) |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 |
-9,9 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2,5 -2,25 -2 -1,5 -1 -0,5 0 |
6,82 6,81 6,8 6,79 6,78 6,77 6,74 6,7 6,65 6,58 6,06 4,54 3,04 1,54 0,01 |
16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 |
0,5 1 1,5 2 2,5 2,75 3 4 5 6 7 8 9 10 |
-1,49 -3 -4,5 -5,87 -6,65 -6,83 -6,97 -7,36 -7,7 -7,93 -7,89 -7,92 -7,93 -7,94 |
La caratteristica d'uscita è la seguente.
Risultati sperimentali
Dalla transcaratteristica ottenuta, l'uscita risulta limitata ai valori
La limitazione della parte positiva della tensione d'uscita inizia a 
, 
per stabilizzarsi a 
.
La limitazione della parte negativa della tensione d'uscita inizia a 
per stabilizzarsi a 
.
Il sensibile scostamento che si nota tra la curva teorica e quella sperimentale è da ascriversi al cattivo funzionamento del diodo zener di 7,5V, che incomincia a entrare in conduzione ad una tensione sensibilmente inferiore a quella nominale.
La curva caratteristica riportata in appendice, relativa a tale componente, che non è stata rilevata dal diodo usato in tale circuito, ma da uno preso a caso tra quelli disponibili della stessa serie, mostra un ginocchio accentuato che inizia a 6,5V e termina a circa 7V.
Oscillogramma
Abbiamo sollecitato l'ingresso con un segnale ad onda triangolare di ampiezza 20V di picco-picco e frequenza 1KHz.
L'oscillogramma rilevato è stato il seguente.
