Agregar una resistencia para reducir la distorsión de cruce en un LM324 / LM358

La etapa de salida del LM324 tiene una impedancia de salida baja cuando genera una corriente de salida (cuando la mitad 'push' de la etapa push-pull está activa), y cuando se hunde la corriente de salida (cuando la mitad de 'tirar' del push-pull la etapa es activa). Se apaga (va de alta impedancia) a cero corriente de salida, y eso causa un 'punto muerto' en la transferencia caracteristica.

Para reducir la distorsión, nunca debe permitir una corriente de etapa de salida cero. $$ I_ {output} = -I_ {load} + {V_ {output} -V_R \ over R} \ ne 0 $$ Eso asegura que la corriente de carga más la salida de la resistencia adicional la corriente siempre es distinta de cero, en todos los valores de voltaje de la señal de salida.

Eso significa una resistencia pullup junto con una carga que tiene una capacidad limitada para hundir la corriente, o una resistencia desplegable en conjunción con una carga que tiene una capacidad limitada de fuente corriente. Una resistencia a 'tierra' no puede cumplir ninguno de los requisitos.

La etapa del tótem de salida en un 324 está desviada para una corriente de reposo baja, lo que significa que ambos dispositivos tienen una corriente baja cuando no hay una corriente de salida demandada. Esto reduce la ganancia y conduce a la distorsión de cruce. Si la carga es bipolar, a veces la corriente de salida será cero.

Una carga que solo genera o hunde la corriente mantendrá encendido un transistor de salida y reducirá significativamente esta fuente de distorsión.

Una carga bipolar se puede desviar a una unipolar con un pullup suficientemente pequeño o una resistencia desplegable colocada sobre ella.

¿Deberíamos usar pullup, o desplegable? Los 324 transistores de salida generarán más corriente de la que pueden hundir. Por lo tanto, se puede usar una corriente de polarización mayor para hacer frente a una carga más grande si se despliega.

Su respuesta está en el primer párrafo de su pregunta.

Si observa el esquema interno del LM358, verá por qué agrega la resistencia externa desde el pin o / p al riel de suministro negativo. Al op-amp no le importa si está utilizando una fuente de alimentación de extremo único o bipolar.

La distorsión se reduce debido a la corriente a través de esa resistencia externa. En su caso, 4.5V a través de la resistencia.

Aunque la hoja de datos recomienda un valor de 6,2k, normalmente uso 4.7k solo para mantener la cuenta regresiva de mi lista de materiales. Cualquiera de los dos valores funciona bien.

Una carga a tierra agregada que mantiene la conducción del transistor de salida superior en todas las condiciones de carga y señal eliminará la distorsión de cruce (pero otros efectos como la velocidad de giro limitada y la no linealidad con ganancia finita aún causarán cierta distorsión).

Es posible que no pueda obtener tanta oscilación de voltaje como con una resistencia al riel de suministro positivo, pero podría recibir más corriente. El valor de la resistencia puede tener que ser inferior a 10K, dependiendo de la carga.