Op-amp comportamiento inesperado; desglose del regimen de amplificacion

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Todavía estoy tratando de entender los amplificadores operacionales de la vida real. He construido este circuito:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Op-amp es un MCP6141 ( hoja de datos ) que he elegido por su bajo consumo de energía.

\ $ V _ {\ text {in}} \ $ proviene de un generador de forma de onda, y tiene la siguiente ecuación:

$$ V _ {\ text {in}} = 1.5 \ text {V} + 5 \ text {mV} \ times \ sin (2 \ pi \ times 3.8 \ text {kHz} \ times t) $$

Cuando \ $ R_1 \ $ está entre 0 y \ $ 5.9 \ text {k} \ Omega \ $, tengo un comportamiento normal, la señal se amplifica y la ganancia aumenta. Por cierto, obtengo una ganancia de 40 dB para \ $ R_2 = 5.9 \ text {k} \ Omega \ $, lo cual es extraño dos veces, porque

  1. \ $ 20 \ log (5900/100) = 35 \ text {dB} \ $ que es inferior a 40 dB
  2. La hoja de datos
  3. dice que la ganancia del amplificador operacional a 3.8 kHz es de alrededor de 30 dB.

Comopodemosver,laseñaldesalida(amarilla)estáligeramentedistorsionadaperotodosucedecomoseesperaba(exceptolagananciacomoseexplicóanteriormente).

FTTmuestraquelafrecuenciaprincipalseamplificaen40dBpara\$R_1=5.9\text{k}\Omega\$:

Peroderepentepara\$R_1>5.9\text{k}\Omega\$,lascosascambianylaseñaldesalidasevuelveextraña:

¿Alguien tiene alguna idea de por qué existe esta fuerte discontinuidad en el régimen del op-amp cuando \ $ R_2 \ $ cruza \ $ 5.9 \ text {k} \ Omega \ $?

    
pregunta Vincz777

1 respuesta

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Es una ruta de realimentación de impedancia muy baja para un amplificador operacional de potencia ultra baja. La resistencia de salida es probablemente de un orden similar al R1, lo que le está causando problemas (puede "medirlo" desde el modelo SPICE, por lo general no discuten estos pequeños secretos sucios en la hoja de datos).

Sugeriría aumentarlo en al menos un orden de magnitud, tomando R2 a 1K y C1 a 10nF, preferiblemente en dos órdenes de magnitud (R1- > 10K y C1- > 1nF). La ganancia se especifica con una carga de 50K a tierra.

Verifique también su cálculo del valor C1: debería tener una reactancia insignificante a 3.8KHz en comparación con R2 , así que obtengo más como varios uF que 100nF para R2 = 100 \ $ \ Omega \ $ . Entonces tal vez 10K / 39nF para R2 / C1 y R1 de 0 a 2M

    
respondido por el Spehro Pefhany

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