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6.2.3. - Limitatore di precisione con partitore

Caratteristiche del circuito: limita il guadagno a 1/3 del suo valore quando la tensione di uscita supera il valore V_oc1 = 5V; limita il guadagno a 1/6 del suo valore quando la tensione di uscita scende al di sotto del valore V_oc2 = -2,5V; se compresa tra V_oc1 e V_oc1 il guadagno è -3.

Progetto: il circuito da realizzare è lo stesso di quello del par. 6.1.3. -, con l'aggiunta del limitatore che riduce il guadagno a 1/6 del valore a V_o
=V_oc2 = -2,5V.

Valori relativi al limitatore semplice di par. 6.1.3. -:

Per il dimensionamento di R₅ e R₆ utilizziamo le formule ottenute al par. 6.1.3. -.

Quando la tensione di uscita scende al di sotto di V_OC2, il diodo D₂ entra in conduzione e la resistenza R₅ risulterà in parallelo a R₂, riducendo il guadagno a 1/6 del suo valore.

Utilizzeremo il valore commerciale di 2,2KO.

Essendo V_oc2 =-2,5V la tensione di uscita alla quale il guadagno deve essere limitato, ricaviamo R₆ dalla seguente relazione:

,

Per il quale utilizzeremo il valore commerciale di 15KO.

Con i valori dei componenti utilizzati ed una alimentazione di ±12V, avremo i seguenti valori teorici:

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

V_i (volt)

V_o (volt)

N

Vi (volt)

V_o (volt)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

-10

-9

-8

-7

-6,5

-6

-5,5

-5

-4,5

-4

-3,5

-3

-2,5

-2

-1,75

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

10,93

10,92

10,91

9,95

9,46

8,97

8,49

8,01

7,52

7,04

6,55

6,06

5,56

5,07

4,8

4,49

3,05

1,53

0,03

-1,48

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

0,75

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

7,5

8

8,5

9

9,5

10

-2,21

-2,46

-2,78

-3,07

-3,36

-3,64

-3,92

-4,19

-4,47

-4,74

-5,03

-5,3

-5,58

-5,85

-6,12

-6,4

-6,67

-6,95

-7,22

-7,49

La caratteristica d'uscita è la seguente.

Risultati sperimentali

Essendo il circuito utilizzato per limitare la parte positiva dell'uscita lo stesso di quello di par. 6.1.3. -, riotteniamo gli stessi risultati:

.

Per si ottiene una retta di pendenza -1.

La limitazione della parte negativa della tensione di uscita inizia a

.

Per si ha una retta di pendenza:

.

Per si ottiene una retta di pendenza -3.

Oscillogramma

Abbiamo sollecitato l'ingresso con un segnale ad onda triangolare di ampiezza 12V di picco-picco e frequenza 1KHz, al fine di non saturare l'uscita.

L'oscillogramma rilevato è stato il seguente.