importancia del voltaje Ganancia de un amplificador operacional de audio

Cualquiera que afirme que solo la ganancia de bucle abierto es importante para la distorsión no entiende cómo funciona la distorsión en los circuitos con retroalimentación.

Supongamos que tiene un opamp con una ganancia de bucle abierto (por lo tanto, en DC y en frecuencias muy bajas) de 1000.

Quiere usarlo para hacer un amplificador que amplifique una señal de entrada 10 veces.

Para hacer esto, estarías usando el opamp en una configuración de retroalimentación, no te preocupes por el aspecto del esquema, eso no es relevante todavía.

Paraobtenerlagananciadebuclecerradode10,deberíashacer\$\beta=1/10\$

Esodacomoresultadounagananciadebuclecerradode\$A_{ol}\beta=1000*1/10=100\$

Estotambiénsedenomina"exceso de negociación", ya que es una ganancia "demasiado", solo necesita 10 ganancias y "pierde" 100. ¡Pero eso no significa que este exceso de negociación sea inútil! De hecho, es lo que reduce las distorsiones creadas dentro del bucle.

Supongamos que el opamp es ligeramente no lineal y en lugar de generar 100 mV (cuando el opamp tiene un Vin = 0.1 mV, como 0.1 mV * 1000 = 100 mV), solo genera 90 mV. ¡Dios mío, eso es un error del 10%!

Por suerte, ahí es donde entra en juego el exceso de compensación. Dado que el control óptico controla su propio voltaje de salida (distorsionado) con la señal de entrada (no distorsionada), ¡puede "detectar" su propia distorsión! Este mecanismo reduce la distorsión por el factor de exceso de compensación, por lo que en nuestro caso es un factor de 100. Así que una distorsión del 10% se convierte en un 0,1%, mucho mejor.

Ahora, ¿qué pasaría si el opamp no distorsionara el 10% pero usaríamos un mejor opamp que también tiene un \ $ A_ {ol} \ $ de 100 pero distorsiona 10x menos, solo el 1%. Entonces, la distorsión total en la salida será 1% / 100 = 0.01%

En conclusión: no solo importa la diferencia, sino también la cantidad de distorsión que agrega el opamp. Por lo tanto, un \ $ A_ {ol} \ $ 10 más alto no tiene sentido si el opamp también tiene una distorsión 10 veces mayor.

Tanto el exceso de negociación como la linealidad intrínseca de la materia operativa.

Descargo de responsabilidad: soy consciente de que los números anteriores no son exactos al 100%, como se comenta a continuación, el exceso de negociación real es realmente 99 en lugar de 100. Prefiero explicar con números redondeados para mostrar el principio, no los valores exactos.

Parece que estás hablando de ganancia de bucle abierto. Los semiconductores (y tubos / válvulas) son dispositivos inherentemente no lineales. La no linealidad produce distorsión.

Alimente una onda sinusoidal pura en un amplificador con distorsión y obtendrá armónicos que obviamente no estaban presentes en la señal de entrada.

Una forma de linealizar un amplificador es emplear retroalimentación. Usted compara la salida del amplificador (posiblemente escalado) con su entrada.

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Si hay alguna diferencia entre las dos, la ganancia del amplificador actúa sobre el error (la diferencia entre la entrada y la salida) para mover la salida para rastrear la entrada. Esto obliga al error a acercarse a cero. La ganancia infinita en DC (por ejemplo, un integrador) forzará el error de DC a cero.

Por lo tanto, cuanto mayor sea la ganancia, mayor será el seguimiento entre la entrada y la salida, y las no linealidades en el circuito interno no importan tanto.

La degeneración del emisor es en realidad una forma de retroalimentación, por lo que linealizará una etapa de ganancia particular, pero si es parte de un amplificador más grande con retroalimentación, reducirá la ganancia de bucle abierto y dará como resultado una ganancia más baja con más errores y distorsión sobre El rango de frecuencia donde la degeneración es activa.