¿Por qué la capacidad de entrada de un opamp aumenta la ganancia de ruido?

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En la imagen de abajo puede ver un amplificador inversor con capacidad de entrada C1 y capacidad C_F para una estabilidad general.

Ahoramilibromemuestralasiguientegráficadefrecuencia:

A_n...Noise-Gain

A_D...gananciadebucleabierto

A_U...V_out/V_in->inversióndelamplificadordeinversión

Puede ver claramente que C1 está aumentando la ganancia de ruido en algún punto. Y C_f está estabilizando A_n y A_U.

Pero, ¿por qué exactamente C1 aumenta la ganancia de ruido exactamente?

    
pregunta Gamdschiee

2 respuestas

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Considere el circuito de amplificador operacional que no invierte para un punto de entrada más simple para comprender la ganancia de ruido: -

Tomé este circuito básico de Internet y agregué dos cosas: -

  1. En - una fuente de ruido en serie con la entrada no inversora
  2. Cin: la capacitancia de entrada de la entrada inversora a tierra

Ahora considera cuál es la ganancia del circuito. En DC es claramente 1 + Rf / Rg (según todos los libros de texto sobre el tema). Sin embargo, si hacemos que nuestra frecuencia de entrada sea lo suficientemente alta, la reactancia capacitiva de Cin comenzaría a ser más dominante que la impedancia de la resistencia Rg y ahora la ganancia tiende hacia 1 + Rf / XCin. A medida que la frecuencia aumenta y aumenta, la ganancia tiende hacia el infinito (teóricamente) y está limitada solo por la ganancia de bucle abierto del amplificador operacional.

Entonces, si utiliza uno de estos circuitos, encontrará que el ruido interno de la tensión del amplificador operacional (En) es bastante alto en las frecuencias altas, al igual que la ganancia convencional cuando se toma en cuenta el efecto de Cin.

Este efecto, si es problemático, puede aliviarse agregando un condensador (Cf) a través de Rf y, en frecuencias altas, la amplificación (o ganancia de ruido) tiende hacia 1 + Cin / Cf. Si conoce el valor aproximado de Cin, puede escalar Cf para igualar Rf / Rg y obtener un rendimiento decente hasta altas frecuencias con una ganancia de ruido imperceptible.

  

Pero, ¿por qué exactamente C1 aumenta la ganancia de ruido exactamente?

¿Puedes ver por qué sucede esto con el amplificador no inversor? ¿Puedes tomarlo desde aquí y dar el pequeño salto al amplificador inversor?

    
respondido por el Andy aka
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La respuesta es simple: el término "ganancia de ruido" no es, por definición, nada más que el inverso del factor feedack. Y, como puede ver, el factor de realimentación se reduce debido a C1 porque la porción del voltaje de salida que se retroalimenta ahora se desarrolla a través de C1 || R1. por lo tanto, la inversa de este factor es alta para frecuencias crecientes.

    
respondido por el LvW

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