Parámetros del amplificador operacional: corriente de polarización de entrada, corriente de offset de entrada, voltaje de offset de entrada

1) Sí. La forma habitual de manejar esto para una señal de CA es construir la retroalimentación de modo que tenga una ganancia unitaria en CC y su ganancia más alta requerida por encima de su frecuencia de señal mínima. De esa manera, solo 1x el voltaje de compensación de entrada entra en la salida, en lugar de ganar tiempos.

2) El problema con la corriente de polarización es que la resistencia de la ruta de CC conectada a cualquiera de las entradas debe ser lo suficientemente baja como para generar esta corriente, sin que se produzca una caída de voltaje excesiva. Piense en la corriente de polarización de entrada como debida a los sumideros de corriente en los terminales de entrada, estos están polarizando las bases de los transistores de entrada. Si la señal de CA de entrada está acoplada a CA, entonces la R a tierra en la entrada debe ser lo suficientemente pequeña.

3) Sí, en cuanto al voltaje de compensación de entrada, pero multiplicado por esos R para resistencias de entrada a tierra.

No quieres dañar el equipo al que estás alimentando. No importa qué filtro o retroalimentación use en su amplificador para controlar las ganancias y las compensaciones, debe asumir que en algún momento, la salida de su amplificador se llegará a los rieles. Si el equipo que está alimentando se dañará por eso, entonces debe tomar medidas adicionales para protegerlo.

Una solución es hacer funcionar su amplificador desde rieles de voltaje suficientemente bajo para que la saturación de salida esté bien.

Otra buena solución es usar un par de diodos de silicio antiparalelo a tierra después de una resistencia limitadora de corriente adecuada de su salida. Esto recortará el voltaje de salida a +/- 0.7v desde el suelo y permitirá una señal de +/- 500mV o menos con una distorsión mínima o un error de ganancia.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

No todos estos componentes de acoplamiento de CA son necesarios, pero los he mostrado a todos para analizar lo que hacen. Dependiendo del nivel de CC de su fuente, los requisitos de entrada de CC de lo que está manejando, las compensaciones de su amplificador y la ganancia requerida del sistema, ninguna de estas será útil.

a) El acoplamiento de entrada de CA, R1C1, evita que cualquier entrada de CC llegue al nivel operativo.

b) El acoplamiento de realimentación de CA, R2C2, proporciona una ganancia de unidad en CC y una ganancia de alta frecuencia de 11. Cualquier desviación de entrada aparece en la salida sin la ganancia que tiene la señal. Con una ganancia tan baja como 11, es poco probable que las compensaciones de entrada típicas sean un problema en la salida, incluso si esa ganancia no se elimina en DC.

c) El acoplamiento de salida de CA, C3R4, elimina cualquier salida de amplificador de CC de la salida final.

d) Las corrientes de polarización de entrada fluirán a través de R1 y R3, generando un voltaje de compensación a través de estas resistencias. Estos voltajes se equilibran entre sí y no crean un desfase de salida del amplificador. Para el amplificador que se muestra que es la entrada FET, estos serán muy bajos, e incluso los valores de megohm para estas resistencias estarían bien. Con un amplificador de entrada bipolar, valores como este serían más apropiados.

e) La corriente de desplazamiento de entrada es la diferencia entre las corrientes de entrada. La diferencia en el voltaje generado en R1 y R3 causa un desplazamiento de salida.

f) Por razones de filtrado de entrada o de ancho de banda, es posible que R1 y R3 tengan valores diferentes. Este desajuste generará un voltaje de compensación de salida con la corriente de polarización de entrada, pero rara vez será un problema, especialmente si se puede acoplar la salida con corriente alterna.

g) La protección de salida de R5D1D2 limita el voltaje de salida a alrededor de +/- 700 mV, R1 limita la corriente en los diodos a algo que ellos y el amplificador pueden manejar. Esta forma de protección de salida solo funcionará si +/- 700mV es seguro para su carga, el nivel de señal de +/- 500mV es adecuado (las señales de 600mV comenzarán a distorsionarse seriamente) y R1 no es tan grande que limite la corriente de salida excesivamente en la carga, o su capacitancia perdida. Si no se cumplen todos estos requisitos, deberá hacer algo más inteligente.

1. Tiene que proporcionar alguna retroalimentación de CC o el amplificador se saturará. La ganancia puede ser tan baja como 1, por lo que al usar el acoplamiento de CA, el efecto en la salida podría reducirse si la ganancia de CA es mayor que 1.

2. Si es un tipo de amplificador donde la corriente de compensación de entrada es sustancialmente menor que la corriente de polarización, esto puede tener sentido. Cuando no coinciden, la cancelación no es perfecta. Todavía puede ser una mejora (o no).

3. Es similar al voltaje de compensación de entrada, excepto que varía con la resistencia externa.

En los amplificadores con una corriente de polarización de entrada extremadamente baja y una mala correspondencia, a veces es mejor no intentar igualar las impedancias de entrada. O si la tensión resultante se considera despreciable. O si no puede hacerlo por alguna razón (la resistencia de entrada puede ser variable o fuera de su control).