Circuito de control de frecuencia básico

Con R4 eliminado, no hay una ruta de realimentación de CC desde la salida del amplificador operacional a la entrada. Por lo tanto, si el nodo b se aleja del suelo, no hay nada que el amplificador operacional pueda hacer para regresar al suelo (lo que intentará hacer para mantener iguales las dos entradas). Si b se desplaza alto, la salida tenderá a riel negativo, y si b desciende a baja, la salida tenderá a riel positivo, de acuerdo con la ganancia de bucle abierto del op-amp.

Con R4 en su lugar, tiene una ruta de retroalimentación de DC. Si b se eleva alto, la salida del amplificador operacional puede bajar un poco y tirar de nuevo a tierra. Si b baja, la salida del amplificador operacional puede subir un poco y tirar de nuevo a tierra.

Dicho de otra manera, con R4 eliminado, el circuito de CC es un amplificador de circuito abierto. Con R4 en su lugar, el circuito de CC es un seguidor de voltaje.

Sin R4, no tiene retroalimentación de CC porque la única ruta de retroalimentación negativa es a través de un capacitor. Sin retroalimentación de CC, no tiene un punto de operación de CC estable.

Si R4 tiene una resistencia baja (digamos, por el bien del argumento, cero). En este caso, toda la retroalimentación negativa pasa por R4 (ruta de menor resistencia) y la rama R2 / C2 del circuito no hace nada.

Intuitivamente, sin embargo, la opción de 4.7 Megohm para esta resistencia parece bastante alta. Para que esto funcione bien, necesitas un amplificador operacional con una impedancia de entrada muy alta (por ejemplo, entrada JFET).

La idea en este circuito es que R4 transmite el voltaje de salida de CC de la salida del op-amp a la entrada no inversora, y la impedancia en esa entrada es tan alta que consume una corriente casi cero, lo que permite utilizar una resistencia de valor tan alto.

Incluso sin hacer ningún cálculo, creo que una resistencia mucho menor para R4 todavía funcionaría allí.

Estoy de acuerdo con lo que los otros han dicho sobre lo que R4 hace en el circuito. Sin embargo, lo pondría a través de C2 solamente, no donde está ahora. De esa manera, la frecuencia de caída del filtro de paso alto que causa no cambiará con otros parámetros en el sistema. Por ejemplo, si desea que la reducción de paso alto sea de 20 Hz, entonces una resistencia a través de C2 sería de 8,0 kΩ, por lo que 10-15 kΩ sería bueno si se trata de audio.

Tener el filtro de paso alto demasiado bajo provoca transitorios y fallos de arranque prolongados. Desea bloquear las frecuencias por debajo de lo que le importa, pero tampoco desea que la constante de tiempo para llegar al estado estable sea demasiado larga. 1 µF y 4.7 MΩ es una constante de tiempo de 4.7 segundos, y podría tomar varias constantes de tiempo antes de que el sistema se asiente en una operación de estado estable. Eso definitivamente es inaceptable si se trata de un dispositivo de audio normal.

Su amplificador operacional tiene > 100dB de ganancia de CC y su diseño se integrará a los rieles de suministro cada vez, porque casi ha diseñado un "Integrador"

añadido Una idea interesante ha salido de su supervisión. Si los condensadores C1 y amp; Los C2 provienen del mismo lote y están emparejados, pueden tener la misma fuga y, por lo tanto, su ganancia de salida de CC será la unidad pero con una constante de tiempo RC realmente grande, dependiendo de los valores de fuga. Si uno quisiera perfeccionar esta aplicación oblicua, considere las tapas de plástico de poliuretano de Panasonic. Ahora, cualquier cambio en la fuga de C2 resultará en un cambio de ganancia, probablemente en órdenes de magnitud, por lo que de hecho se ha convertido en un medidor de uA o medidor de fugas extremadamente sensible, que tiene todo tipo de aplicaciones como detectores de humo. Al utilizar C1 como sonda de instrumentos, con su probador, C2 como su punto de referencia para la fuga, ahora tiene una ganancia de CC muy sensible a la fuga para medir los cambios en la fuga. Tendría que volcar periódicamente la carga en C2 para anular el integrador. Podría considerar un detector de fugas útil para medir la humedad del suelo o las mediciones de contaminación de fluidos. Por supuesto, hay otras formas de instrumentar esto, pero este método coincidirá con los valores en C1, C2 tiene una condición de ganancia de unidad interesante para DC. un potenciómetro de ajuste de compensación sería útil en las entradas +/- a Vdd. Usted podría considerar esto como una alternativa para aquellos dispositivos médicos costosos que miden la fuga en plasma usando un OmegaMeter o una fuga en agua destilada debido a la contaminación, o observando la fuga de solventes nuevos después del último enjuague para verificar la contaminación libre de material expuesto aeroespacial en una habitación limpia. De cualquier manera, ahora ha anulado la enorme ganancia de CC al hacer coincidir los valores de los componentes con las tapas de poliuretano de baja pérdida extrema o, mejor aún, las tapas de teflón, pero lo hizo sensible a los cambios de fugas si expone una parte C1 a la condición de prueba. Al usarlo como un comprobador GO / NoGo, se puede usar un voltaje de CC pequeño, por ejemplo, 1.5V para forzar una prueba de no fugas relativa a una resistencia fija en C2 como 100MΩ o 1000MΩ. Si la salida se satura en la dirección opuesta (sesgada por la fuente de la batería externa), se puede decir que la nueva fuga a través de la sonda C2 cumple o falla los criterios de prueba de referencia definidos de Rf. a.k.a Puente de Wheatstone con una ganancia de 10 mil millones o más de comparador para hacer referencia al agente de recuperación Rf. También querrá anular el ruido del modo común para que la salida del amplificador operacional se pueda usar como un escudo o par trenzado.

Por supuesto, el diseño preferido con resistencia de retroalimentación de derivación también podría funcionar en C2, simplemente se convierte en un polo HPF que también se ve afectado por el control de ganancia Pot, no recomendado.