Usando un amplificador operacional como un búfer

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Trabajando en un proyecto en el que estamos usando un par de amplificadores OP470 Quad Op. Hay 2 amplificadores operacionales sin usar, y necesito almacenar una señal proveniente de un sensor (esto es de acuerdo con la hoja de datos del sensor). Me gustaría usar uno de los amplificadores operacionales adicionales. Sé que, en teoría, puede almacenar una señal en el búfer usando la retroalimentación negativa del amplificador operacional, como se muestra a continuación:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Sin embargo, también recuerdo vagamente algo sobre los peligros de la autooscilación y la estabilidad del amplificador operacional. El OP470 es la unidad de ganancia estable. Aquí está la hoja de datos:

enlace

Mi pregunta es, ¿es seguro usar un amplificador operacional en esta configuración como un búfer sin preocuparse por la auto-oscilación? ¿Hay algo más que deba tener en cuenta?

    
pregunta Skaevola

3 respuestas

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Si la hoja de datos dice que es unidad, la ganancia es estable, entonces sí. La ganancia de unidad estable significa precisamente que el op-amp será estable cuando se use como lo describe.

Asegúrese de que la ruta de retroalimentación sea corta. Si lo haces largo, entonces aumenta su inductancia, y tal vez sucederán cosas extrañas. No hay necesidad de ser extremadamente paranoico en este punto; simplemente no vayas a enrutarlo 10 pulgadas alrededor del tablero y deberías estar bien.

    
respondido por el Phil Frost
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Usar el OP470 para un amplificador de ganancia unitaria o un búfer no es una mala elección. Lo importante será el margen de fase donde la ganancia de bucle abierto cruza 0dB. Es bastante común que los opamps tengan 45 grados de margen de fase en su frecuencia de cruce de bucle abierto, lo que resultaría en un exceso de 1.3 veces Vin seguido de un timbre. Ese no es el caso con el OP470, si observa TPC (Características de rendimiento típicas) 16 en la hoja de datos (página 7), verá que el margen de fase en el cruce es de 58 grados. Ahora, la respuesta de pulso óptima querría un margen de fase de 60 grados, por lo que 58 grados es bastante bueno.

La respuesta de pulso de señal pequeña del OP470 como un búfer de ganancia unitaria se muestra en el TPC 27 de la hoja de datos. Verá que la respuesta del pulso casi no tiene rebasamiento y no suena.

Posibles preocupaciones:

  • Carga de salida. No muestra cuál es la carga para el búfer, pero las cargas capacitivas pueden degradar el margen de fase y provocar una respuesta deficiente. La impedancia de salida del OP470 aumenta considerablemente a medida que se acerca al cruce, por lo que se espera que las cargas capacitivas de más de 100 o 200 pF degraden el margen de fase. Hay una sección de la hoja de datos (página 12) que aborda la conducción de cargas capacitivas de hasta 1000pF.

  • Resistencia de realimentación desde la salida a la entrada negativa. Como dice Phil Frost, querrás mantener la ruta de retroalimentación relativamente corta. Pero, a veces, para pruebas o reparaciones, se utilizará una resistencia de realimentación. Si hace esto, querrá poner la resistencia cerca de la entrada negativa, y querrá mantener el valor inferior a 500 ohmios y superior a 100 ohmios para obtener la mejor respuesta. La hoja de datos cubre esto en la sección sobre buffers de ganancia unitaria (página 12).

  • OP470 es tecnología BJT, por lo que no hay operación de riel a riel. Debe asegurarse de que los voltajes de entrada no se acerquen más a los rieles de polarización que a unos 4 voltios, y debe estar bien, ya que el voltaje de salida no está más cerca de los rieles que a unos 3 voltios. Solo usted conoce su sistema lo suficientemente bien como para decir si esto importa.

respondido por el gsills
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La salida de ese amplificador operacional probablemente esté impulsando una carga capacitiva. Me encontré con un problema similar con un amplificador operacional de alta velocidad de giro. La solución descrita en la hoja de datos es colocar una resistencia de aproximadamente 47 ohmios después de la retroalimentación negativa. Esta solución resolvió inmediatamente mis oscilaciones.

La cita:

  

Los LT1632 / LT1633 son amplificadores de banda ancha que pueden funcionar como capacitivos   carga hasta 200pF en suministros de ± 15V en una configuración de ganancia unitaria. En un   Con una alimentación de 3 V, la carga capacitiva debe mantenerse a menos de 100pF. Cuando   existe la necesidad de impulsar cargas capacitivas más grandes, una resistencia de 20Ω a   50Ω deben conectarse entre la salida y la carga capacitiva.   La retroalimentación todavía debe tomarse de la salida para que la   La resistencia aísla la carga capacitiva para garantizar la estabilidad.

    
respondido por el doug65536

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