El circuito debajo parece usar retroalimentación negativa de una manera extraña. No hay una resistencia de entrada en - terminal, y en vez de poner una resistencia en la rama de realimentación, que puso dos 4.3V diodos Zener. Entiendo por qué la salida puede ser una onda cuadrada de 5V . Pero realmente no estoy tan seguro de eso, ya que dos cosas me están desanimando:

1) La entrada es una fuente de voltaje sin resistencia. Dado que la entrada + del amplificador operacional está en tierra, el amplificador operacional debería intentar tirar de la entrada - también a tierra. ¿No es esto realmente corto la fuente de voltaje de entrada a tierra y flujo de corriente infinita?

2) ¿Es legal colocar diodos zener en la rama de retroalimentación como se muestra en la figura?

Tienes razón, has detectado una falla en este circuito. El circuito se basa en una resistencia para estar presente en serie con Vin. Si aplicamos +25 mV (de una fuente de voltaje ideal) en Vin, entonces el opamp intentaría tirar de su entrada - a 0 voltios (nivel del suelo). El opamp lo hará al reducir su voltaje de salida al nivel más bajo que pueda alcanzar. Eso es -15 V, no -5 V. Una corriente infinita (intentará) fluir a través de los 2 zenerdiodes. Pero al final, la entrada - del opamp nunca alcanzará 0 V y la fuente de voltaje ideal "ganará".

Como se dibuja, puede fluir demasiada corriente y esto podría romper los diodos opamp y / o zener.

Entonces tiene razón, debe haber algo de resistencia en serie para limitar la corriente a Vin. Eso también limitará la corriente que fluye a través de los dos diodos zener y la corriente de salida del opamp.

No existe una "ley" que le impida utilizar esos dos diodos zener en series anti :-) Entonces sí, perfectamente legal.

El resultado es un diodo zener bidireccional de 5 V. En este caso, significa que juntos los diodos caerán 5 V cuando una corriente fluya a través de ellos. De esta manera, la corriente puede fluir en ambas direcciones. Cuando se usa un diodo zener, obtienes 4.3 V en reversa y 0.7 V en adelante.

tal vez el diseñador de este circuito confía en la impedancia de salida del circuito de fuente de voltaje sinusoidal (no hay una fuente de voltaje ideal, cada fuente de voltaje tiene una impedancia de salida equivalente) Creo que es por eso que el voltaje de entrada es muy bajo para obtener una corriente baja adecuado para los zeners porque la impedancia de salida suele ser baja, por ejemplo, si la señal sinusoidal proviene de un generador de funciones que tiene una impedancia de salida igual a 50 ohmios (común), entonces la corriente a través de los zeners será de solo .5 mA (pan comido para el zeners)

Los Zeners ya tienen un Zz = 9Ω @ 58mA y Zzt = 400 Ω @ 1mA o el valor umbral.

La suma de Vf = 0.7V y Vz = 4.3 se suman a 5.0V produciendo una conveniente señal regulada de +/- 5V recortada.

La tolerancia Vz es +/- 5% a 58 mA, pero aumentaría 9 mV / mA con más corriente y disminuiría en 400 mV / mA a Vzt. Por lo tanto, se prefiere una operación estable que use más corriente hacia la corriente nominal.

Además, nadie realmente usa Zeners para esto debido a las características limitantes suaves que usan un Zener para cambiar la ganancia y limitar el voltaje.

¿Por qué es este un terrible ejemplo de diseño?

• No hay especificaciones para la tolerancia de voltaje y la cuadratura de los picos.
• Para empezar, los Zeners tienen poca tolerancia debido a la curva VI exponencial
• La impedancia de la fuente debe ser más alta que Zeners para reducir el límite de ganancia y, por lo tanto, la salida de voltaje, por lo tanto, la corriente es baja y la rodilla es muy redondeada.
• el voltaje de Zener cae muy por debajo del Vz nominal en más del 10%, por lo que nunca será 4.3 + 0.7 = 5V, sino más bien 4.4V con una fuente de 1K

• en este punto deberías volver a examinar los requisitos y especificaciones reales.

  ¿Por qué necesito esto?
  ¿Por qué damos por sentado que los ejemplos en libros y sitios web son perfectos? Confiar pero verificar. Nunca asumas a menos que estés seguro.