¿Qué se entiende por la frecuencia de interrupción de un amplificador operacional?

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1. ¿Puede alguien explicarme la frecuencia de interrupción de un amplificador operacional y un amplificador operacional puede tener dos o más frecuencias de interrupción? Si es así, ¿cómo?

    
pregunta Andrew Flemming

2 respuestas

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La ganancia de voltaje en bucle abierto de un opamp disminuye proporcionalmente a la frecuencia. O bien, puede decir si cae a 20 dB / década. En algún punto, esta ganancia se convierte en 1. Esto se caracteriza por la especificación del producto de ancho de banda de ganancia . Por ejemplo, un producto con ancho de banda de ganancia de 1 MHz tiene una ganancia de 1 a 1 MHz, una ganancia de 10 a 100 kHz, 100 a 10 kHz, etc.

Para la mayoría de las aplicaciones, esta simple fórmula es suficiente. Sin embargo, tenga en cuenta que esto indica ganancia infinita en DC. Los opamps tienen una ganancia muy alta, como 100k o 1M o más en DC, pero no infinito. Comenzando en la frecuencia de ganancia unitaria, la ganancia aumenta en 20 db / década (10 veces la ganancia de voltaje por década) de una frecuencia más baja, pero solo hasta que llega a cierto punto. Ese punto es la frecuencia de corte . La frecuencia más baja ya no produce una ganancia mucho más alta.

Por ejemplo, considere un opamp que tiene un producto de ancho de banda de ganancia de 5 MHz y una ganancia de voltaje de CC de 1 M (120 dB). Su frecuencia de corte es por lo tanto de 5 Hz. Ese es el punto en el que se obtiene la ganancia de voltaje de CC al seguir la fórmula del ancho de banda de ganancia. Ya sea que llegue al dividir 5 MHz por la ganancia de voltaje de 1 M, o bajar 6 décadas de frecuencia para completar los 120 dB, obtendrá la misma respuesta.

Otra forma de ver esto es que una opamp puede modelarse como una gran ganancia de CC (1 M en el ejemplo anterior) con un filtro de paso bajo en la frecuencia de corte.

Para la mayoría de los circuitos, la frecuencia de corte por sí misma es de poco interés. Por lo tanto, las operaciones generalmente se especifican para tener un producto de ancho de banda de ganancia mínimo y una ganancia de CC mínima. También tenga en cuenta que estas especificaciones son mínimos . Realmente no se puede confiar en que la frecuencia de corte esté en un lugar en particular. Tanto el ancho de banda de ganancia real como la ganancia de CC real podrían ser mayores, lo que implica una frecuencia de corte diferente.

    
respondido por el Olin Lathrop
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La ganancia de bucle abierto Aol para un opamp es una función de la frecuencia y disminuye con las frecuencias crecientes. Sin ninguna corrección adicional, esta respuesta de frecuencia tiene al menos dos polos (dos "frecuencias de corte") hasta que la ganancia Aol alcanza el umbral de 0 dB (frecuencia de tránsito). Tenga en cuenta que en cada frecuencia polar, la pendiente negativa de la magnitud aumenta en 20dB / dec.

Esta propiedad puede llevar a graves problemas de estabilidad en caso de retroalimentación negativa debido al cambio de fase conectado con la magnitud decreciente de la ganancia. Por esta razón, se agregan algunos circuitos de corrección de fase (principalmente dentro del IC), compensando así la influencia de los polos adicionales. Como resultado, tenemos una respuesta de frecuencia compensada en fase con un solo polo efectivo dentro de la región activa. Esta función es idéntica a la función de paso bajo de primer orden y puede describirse mediante la ganancia máxima de bucle abierto (aprox. 100 dB) y la frecuencia de corte asociada (frecuencia de corte).

    
respondido por el LvW

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