diferencia entre un integrador ideal y uno práctico

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Solo aprendí sobre el diseño de integrador ideal (circuito superior), pero cuando busqué un modelo práctico para un integrador, descubrí que era como el que se encuentra en el circuito inferior.

Dos nuevos elementos, Rf y Rs se agregan al modelo ideal. No sigo del todo cuáles son sus funciones. Sería fantástico si alguien pudiera explicar lo que hacen y qué tan grandes deberían establecerse sus valores en comparación con R1. Gracias.

(Acabo de aprender sobre amplificadores operacionales, por lo que es posible que no entienda conceptos complicados).

    
pregunta HelperKing

1 respuesta

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El integrador práctico intenta compensar dos efectos en opamps no ideales:

Los opamps tienen un voltaje de compensación de entrada \ $ V_ {os} \ $ que se debe a una falta de coincidencia del transistor dentro del circuito opamp. La forma más fácil de modelar el efecto de esto es simular que hay una fuente de voltaje de CC en serie con la entrada + del opamp, igual al valor de la falta de coincidencia de voltaje.

Con el integrador ideal, integrará este valor de CC hasta el punto en que se satura el opamp, y el circuito ahora es inútil hasta que se descargue el condensador.

Con el práctico integrador, \ $ R_f \ $ convierte al integrador en un filtro de paso bajo con un punto 3dB (o frecuencia de corte) de \ $ \ frac {1} {2 \ pi R_f C} \ $ (Hz) . Esto significa que las frecuencias muy por encima de esta frecuencia de corte (por ejemplo, 5x a 10x más) se integrarán perfectamente, como se esperaba. Las frecuencias por debajo de este límite, en estado estable , solo verán una ganancia (amplificación) de \ $ R_f / R_i \ $ (esto es en estado estable: para volver a nuestro voltaje de compensación de CC, que es un componente de valor de CC o frecuencia de 0 Hz, cuando lo enciendas comenzará a integrarse normalmente, pero se ralentizará a medida que se integra y se detiene cuando se amplifica por la ganancia).

Los opamps tienen una corriente de polarización dentro o fuera de sus dos pines de entrada. Llamamos a este valor la corriente de polarización de entrada, \ $ I_B \ $, y es DC. Si coloca una resistencia en una entrada del opamp, la corriente de polarización crea un voltaje de entrada que afecta la salida del circuito opamp. Esto es un error de CC o un desplazamiento de CC en la salida no deseada.

La resistencia \ $ R_s \ $ debe elegirse de modo que la resistencia equivalente que mira hacia afuera de la entrada opamp no inversora y la inversión opamp entrada sea igual. De esa manera, la corriente de polarización de CC en ambas entradas afecta a las entradas de + y - por igual, y se cancelan, dejando la salida no afectada por las corrientes de polarización.

Pero las dos corrientes en los pines de entrada no son iguales (la falta de coincidencia del transistor levanta su cabeza fea de nuevo). Llamamos a la diferencia entre los dos la corriente de desplazamiento de entrada, \ $ I_ {os} \ $. Por lo general, la diferencia es mucho más pequeña que la corriente de polarización, por lo que al hacer esta comparación de resistencia equivalente en ambas entradas opamp todavía se reduce considerablemente la desviación debido a la polarización.

    
respondido por el Laogeodritt

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