۱۳۸۶/۰۲/۲۰

یک معما

طرح معما از سرگرمی‌های رایج وبلاگی است ولی افراد مختلف بسته به رشته تحصیلی و زمینه کاری، در چیزهای مختلفی تبهر دارند. اگر اشتباه نکنم اکثر اهالی این وبلاگ درس الکترونیک دو را پاس کرده‌اند ولی هیچکدام از ما در دنیای کاری و حرفه‌ای دیگر چندان با الکترونیک آنالوگ کاری نداریم. به این ترتیب همه ما دارای زمینه‌ای مشترک هستیم، هرچند که چیزی از آن به یاد نیاوریم!؟ امروز به طور تصادفی به این مدار بامزه بر خوردم. ببینیم که گذر سن و سال چقدر از هوش و حواس و حافظه ما باقی گذاشته است: در این مدار مقدار جریان Iref چقدر است؟ نکته جالب در کار این مدار چیست؟

۵ نظر:

Bijan Najafi گفت...

I guess, I saw this circuit for creating an active ground (for shielding purposes), when the potential of different grounds is not identical and there is the possibility to have a ground loop! Any way, my memory is not good and I am curious to know the answer.
Cheers, Bijan

mehrdad گفت...

The best way to find I_ref is to use Norton equivalent of the circuit. Then you can find in 3 soot that I_ref=V_ref/R_ref.

Here is how:
Short circuit I_ref output to the ground.
From Op-Amp property: The output of the op-amp on the left is also grounded.
Thus, the voltage on (+) pin of the op-amp on the right would be V_ref/2. And again using Op-Amp property the voltage at the output of the right op-amp would be V_ref, which means you have potential difference of V_ref over R_ref. Thus I_ref=V_ref/R_ref.

The norton equivalent resistance of is zero. (Details left to you.)

Arash Salarian گفت...

جواب مهرداد البته درست است و نشان می‌دهد که هنوز چندان پیر نشده است :)
نکته جالب در روش مهرداد این است که او مسئله را مانند کسی حل کرده که پایه خیلی قوی در مدار دارد ولی الزاما عادت به طرح مدارهای آنالوگ ندارد، به بیان دیگر روش او روشی علمی است و نه بر پایه تجربه.
اگر جوانتر بودیم و هوش و حواسمان سر جا بود این مدار را در کمتر از نیم سوت حل می‌کردیم: کسی که به حل مدار عادت دارد در این جور موارد قلم را زمین می‌گذارد و فقط به توپولوژی مدار نگاهی می‌کند، اصولا اپ-امپ پایینی را نمی‌بیند (یک بافر ساده) و از دید او اپ-امت بالایی به همراه چهار مقاومت R یک جمع کننده را تشکیل می‌دهد. در نتیجه، ولتاژ خروجی (Vo، سر پایینی مقاومت Rref) هر چه که باشد، در آن سر Rref ولتاژ Vo + Vref را خواهیم داشت و در نتیجه مقدار جریان خروجی همیشه مقدار ثابت Vref/Rref خواهد بود.
این مدار جالب است چرا که به مانند یک منبع جریان ایده‌آل عمل می‌کند یعنی جریان خروجی وابسته به بار نیست. البته در عمل چنین مداری محدود به مشخصات اشباع اپ-‌امپ‌ها و ولتاژ تغذیه آنها خواهد بود. این مدار برای تغذیه عناصری که به جریان ثابت نیاز دارند مناسب است (مانند بعضی از سنسورها...).

mehrdad گفت...

در جواب یک چیزی اشتباه بود. مقاومت معادل نرتن مدار بی‌نهایت است نه صفر.

mehrdad گفت...
این نظر توسط نویسنده حذف شده است.