Condensadores de acoplamiento de salida en circuitos de amplificador operacional de suministro dual

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Considere un circuito de amplificador operacional de doble fuente utilizado para procesar (pero no amplificar) el audio de nivel de línea; En aras de la simplicidad, imagine un seguidor de ganancia unitaria. Con la entrada de CA acoplada y referenciada a tierra, solo una pequeña desviación de CC, causada por el amplificador operacional, aparecerá en la salida y esto parece despreciable a primera vista.

En este escenario, ¿es necesario colocar también un condensador de acoplamiento en la salida? Aquí están algunos de mis pensamientos hasta ahora.

Ventajas de tener un condensador de acoplamiento de salida:

  • Si una etapa posterior está acoplada a CC y tiene ganancia, el condensador de acoplamiento evitaría que la compensación de CC se amplifique.
  • Si se produce una falla dentro del dispositivo y el amplificador operacional comienza a emitir un voltaje de riel (o cualquier nivel de CC sustancial), el capacitor de salida evitaría que esta condición afecte negativamente las etapas posteriores.

Contras de tener un condensador de acoplamiento de salida:

  • Como se desconoce la impedancia de entrada de una etapa posterior, se requiere una capacidad bastante grande para lograr la respuesta de baja frecuencia deseada.
  • El condensador debería terminarse con una resistencia a tierra. Para evitar cargar la salida, tendría que ser una resistencia de alto valor y esto introduciría ruido adicional en la salida.

¿Hay algo que me esté perdiendo aquí? Por mucho que me gustaría omitir la tapa y la resistencia que lo acompaña por razones obvias, realmente no me gustaría diseñar un producto que cause problemas a sus usuarios e interactúe mal con otros dispositivos.

    
pregunta uzde

1 respuesta

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El condensador debería terminarse con una resistencia a tierra.   Para evitar cargar la salida, tendría que ser una resistencia de alto valor   y esto introduciría ruido adicional en la salida.

No realmente, una resistencia de 1 Mohm podría introducir 18 uV en todo el ancho de banda de audio (consulte this calculator) a temperaturas ambiente de 20 grados centígrados, pero esto sería un circuito abierto Esa resistencia de 1 Mohm no "vería" un circuito abierto: la impedancia de entrada de la siguiente etapa podría ser de 10 kohm, de modo que los 18 uV se conviertan en 1,8 uV, pero incluso el amplificador de activación en las frecuencias de la banda de audio tendrá una sustancialmente menor Impedancia de unos pocos ohmios.

Una tapa de salida de la serie 10 uF y una derivación de 10 kohm producen un punto de baja frecuencia de 3 dB de 1,6 Hz, por lo que ni siquiera hay un problema para elegir un electrolítico porque una pequeña tapa SMD limpia hará el trabajo.

Entonces, si la impedancia de entrada de la siguiente etapa desconocida fuera de 1 kohm, el corte de baja frecuencia aumentaría a 16 Hz. ¿Es esto realmente un problema?

Entonces, ¿qué tan grande podría ser la compensación para un amplificador operacional de ganancia unitaria, tal vez 5 mV? Si se colocara a través de una resistencia de 10 ohmios, habría un flujo de corriente de 0.5 mA y realmente no causaría problemas a casi todos los amplificadores operacionales Capaz de trabajar a 20 kHz.

  

¿Hay algo que me esté perdiendo aquí?

¿Poniendo las cosas en perspectiva? ¿Considerando la realidad? ¿Me provocas para que responda a tu pregunta (al plantearla LOL)?

    
respondido por el Andy aka

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