Cambio de fase individual proporcionado por Op-Amp en la configuración de bucle cerrado

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Al comparar la entrada y la salida del amplificador operacional solo ( V id1- V id2 y V o y no V suministre y V o) en una configuración de bucle cerrado, ¿el cambio de fase es de solo 90 grados? ¿Por qué es así? ¡Y la simulación muestra que es de 90 grados! La forma de onda blanca es la entrada del amplificador operacional (V-diff) y se emite la forma de onda roja.

¿Implica que el amplificador operacional de bucle cerrado individualmente solo da una diferencia de fase de 90 grados? De ser así, ¿qué parte de la circuitería externa otorga los 90 grados restantes para satisfacer el hecho experimental conocido de que el desplazamiento de fase general en la configuración de inversión de bucle cerrado es 180?

Yeldiagramadecircuitodelaimplementación:

    
pregunta VKJ

2 respuestas

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Un bucle abierto de operación de amplificador operacional tiene una ganancia extremadamente alta y, debido a que la mayoría de los amplificadores operacionales tienen que ser estables cuando se operan en ganancia unitaria (con retroalimentación negativa completa), internamente tiene lo que se conoce como "compensación" integrada en el amplificador. Para el LM324 es el componente dentro del cuadro rojo a continuación: -

Ccnoesmuygrande(unospocospF)perohacequelarespuestadebucleabiertoaparezcacomolaqueseobtienedeunintegradordeamplificadoroperacionalideal.CceselcomponentedominantequeafectaalagananciaquedisminuyedelagananciadeCD(devarioscientosdemilesaunmillónomás)alaunidadaunafrecuenciadevarioscientosdemilesdekHzaunMHzomás.Unaimagendecentedelagananciadebucleabiertoylarespuestadefasedeotroop-ampesladelTL081:-

Bastanteporencimadeunafrecuenciade10Hz,tieneunareduccióndefrecuenciacaracterísticade6dB/octava(o20dB/década)y,cuandolafrecuenciaalcanzaunpocomásde1MHz,lagananciahacaído"linealmente" a unidad.

Esto es exactamente lo que obtendría de un integrador. Entonces, digamos que tenías un amplificador operacional perfecto y decidiste hacer un amplificador operacional (o integrador) "imperfecto". Tendría una resistencia de entrada y un condensador de realimentación como este: -

Tambiénsemuestraunaresistenciaderealimentación(enparaleloconC)paraque"modele" la magnitud de la ganancia de bucle abierto de CC (R2 / R1). Entonces, desde DC hasta unos pocos Hz, los componentes dominantes son R1 y R2 pero, gradualmente, C comienza a tener más influencia y esto mueve el cambio de fase de cero a lo que esperaríamos de un integrador (90 grados).

Entonces, imagine que R2 era mucho, mucho más bajo (como para una resistencia de realimentación típica en un amplificador de bucle cerrado) y pregúntese a qué frecuencia comienza el desplazamiento de fase hacia 90 grados. Sería mucho, mucho más alto. En otras palabras, si R2 está dominando la impedancia de C (o Cc), entonces el cambio de fase es como cabría esperar de una configuración de inversión de amplificador operacional.

    
respondido por el Andy aka
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Aquí está la respuesta de bucle abierto

Eso es lo que estaba midiendo tu configuración de simulación.

    
respondido por el analogsystemsrf

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