Teoría del op-amp vs práctica: ¿qué he hecho mal?

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Actualmente estoy intentando usar el amplificador operacional MCP6142 en un proyecto de potencia ultra baja (idealmente sub-uA). Se ha elegido este amplificador operacional porque tiene el GBW más alto en el conjunto del subamplificador sub-uA que hemos revisado. Sin embargo, en el rango de las frecuencias que nos gustaría amplificar (3800-4000 Hz), la ganancia de este amplificador operacional está lejos de ser "ideal". Consulte esta figura en la hoja de datos :

Hemoscreadoestecircuitoparaamplificarlaseñal:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Teniendo en cuenta las siguientes ecuaciones:

Vout = G(w)*exp(j * phi(w))*(V+ - V-)
V- = R1 / ( R1 + R2 + 1/(jwC1) ) * Vout

Hemos derivado la función de transferencia H(w) :

H(w) = G(w) * (1+j*w*(R1+R2)*C1) / (G(w) + j*w.*G(w)*R2*C + exp(-j*phi(w)) + exp(j*(pi/2-phi))*w*(R1+R2)*C);

Hemos utilizado los gráficos G(w) y phi(w) de la hoja de datos para calcular H(w) y trazar su curva:

Así que esperábamos una ganancia máxima de alrededor de 4000 Hz ... que nunca observamos al conectar un generador de forma de onda en la entrada del amplificador operacional. Por supuesto, intentamos encontrar el pico sintonizando la frecuencia del generador de forma de onda, pero nunca lo encontramos. ¿Qué podríamos haber hecho mal? ¿Hice un buen uso de los gráficos de fase de ganancia de la hoja de datos?

    
pregunta Vincz777

2 respuestas

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"¿Qué podríamos haber hecho mal? ¿Hice un buen uso de los gráficos de fase de ganancia de la hoja de datos?"

El error es que no usaste la práctica de ingeniería normal para modelar el comportamiento de tu circuito en ningún simulador SPICE. Linear Technology ofrece una buena herramienta LTspice gratuita, Texas Instruments hace lo mismo (TIna). Microchip también tiene algunas herramientas. Descargue la herramienta LTspice gratuita que hará todos los "cálculos" por usted, pero con un modelo bastante realista de su OPA.

Si no puede obtener el modelo de Microchip en particular, obtenga algo similar de la oferta Linear y vea todos los efectos de inmediato. Los modelos usualmente incluyen entradas parásitas y limitaciones de salida. Es recomendable incluir componentes adicionales que representen parásitos de su PCB y utilizar modelos SPICE más realistas también para componentes pasivos.

El LTspice tiene muchos ejemplos listos para usar, de los que es fácil de aprender y modificar los circuitos según sus necesidades.

    
respondido por el Ale..chenski
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Verificación de la realidad: la hoja de datos muestra una ganancia de bucle abierto de aproximadamente 30 dB a 4 kHz. En números, es una ganancia de aproximadamente 31.6. En su gráfico derivado (también a 4 kHz) espera una ganancia de 100.

Ahora, en algún lugar, tienes tus expectativas o tus cálculos muy mal.

    
respondido por el Andy aka

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