Ganancia de bucle abierto de Op Amp a baja tensión de alimentación

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Soy nuevo en ingeniería eléctrica (ya que soy ingeniero químico) pero he estado trabajando en dinámica de sistemas a través de la simulación de un circuito de CC que involucra amplificadores operacionales. Una de mis principales variables a vigilar es la tensión de alimentación. Ahora, estoy luchando para relacionar la ganancia de bucle abierto con el suministro de voltaje, especialmente a los valores bajos de este último. El manejo de datos de simulaciones de una clase de amplificador operacional (LMC6482) en NI Multisim mostró que la ganancia de bucle abierto disminuye drásticamente cuando se alcanza un cierto voltaje de suministro (de alto a bajo voltaje) como se espera, pero continúa disminuyendo, llegando casi a cero cuando la tensión de alimentación no es cero todavía. ¿Es físicamente posible obtener valores de ganancia de bucle abierto tan bajos? ¿Pueden los niveles de voltaje de saturación participar en esta situación al disminuir demasiado mientras la ganancia de bucle abierto permanece en un valor bajo pero no menor a la unidad? ¿Hay alguna forma de relacionar otros parámetros de Op Amp para obtener la ganancia de bucle abierto en función de la tensión de alimentación?

Adjunté un gráfico que muestra los datos numéricos obtenidos en NI Multisim.

Si los datos de simulación no son confiables a una tensión de suministro inferior a las condiciones de operación recomendadas, ¿cuál podría ser la mejor manera de aproximarse a la transición entre el Op Amp operando de activo a pasivo?

    
pregunta Sergio Munguía

2 respuestas

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Primero, su pregunta es errónea por al menos dos razones:

  1. La ganancia de un amplificador operacional no está bien controlada. Puede ser dramáticamente diferente de un dispositivo a otro. Los simuladores no le informarán sobre esta variación, solo le darán el rendimiento de un dispositivo "típico".

    Los circuitos de amplificador operacional bien diseñados darán buenos resultados siempre que la ganancia sea "lo suficientemente alta" y no dependa del valor exacto de la ganancia.

  2. No debe operar su amplificador operacional con un voltaje de suministro más bajo que el especificado en su hoja de datos. No hay nada garantizado sobre su rendimiento en estas condiciones.

    Tampoco debe esperar que el modelo de simulación sea preciso cuando los parámetros de operación (como el voltaje de suministro) estén fuera de los rangos especificados. Por lo tanto, no puede confiar en que los resultados de su simulación reflejen el comportamiento real de estos amplificadores operacionales.

Ahora, ¿qué está pasando en tu simulación?

  

El manejo de datos de simulaciones de una clase de amplificador operacional (LMC6482) en NI Multisim mostró que la ganancia de bucle abierto disminuye drásticamente cuando se alcanza un cierto voltaje de suministro (de alto a bajo) como se espera, pero continúa disminuyendo. llegando casi a cero cuando la tensión de alimentación aún no es cero.

Probablemente, a medida que la tensión de alimentación disminuye, el rango del modo común de entrada cambia. En algún momento, el punto de polarización que eligió para su simulación salió del rango del modo común para esa tensión de alimentación, y la ganancia del amplificador disminuyó.

También es posible que en algún punto el punto de polarización de algunos nodos internos en el circuito se salga de control, rompiendo la conexión de una etapa a otra. Nuevamente, esto podría fácilmente llevar a una caída en la ganancia.

Como se mencionó anteriormente, no debe confiar en que el modelo de simulación sea preciso en estas condiciones: el simulador tiene la intención de indicarle cómo se comportará el circuito en condiciones de funcionamiento típicas. Es muy poco probable que los ingenieros (o pasantes) que desarrollaron el modelo lo hayan optimizado o verificado su precisión para simular las condiciones operativas fuera de los límites de la hoja de datos.

    
respondido por el The Photon
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Es muy simple. No ponga a funcionar sus suministros de energía por debajo de las condiciones de funcionamiento recomendadas para el amplificador operacional: -

El rango de voltaje de alimentación para el LMC6482 es de 3 a 15.5 voltios y lo está simulando a aproximadamente 0.5 voltios. ¿Intentarías poner en funcionamiento tu cortadora de césped a gasolina con agua?

    
respondido por el Andy aka

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