Invertir la entrada del amplificador distorsionada

La ganancia de su amplificador es R1 / R2. En ambos casos, la ganancia es de 150, por lo que ese no es el problema.

La impedancia es menor en el segundo caso. El opamp debe suministrar más del doble de la corriente a la misma tensión de salida. Sin embargo, incluso con una carga de 15 kΩ, la mayoría de las operaciones estarán bien. Esto tampoco es probable que sea el problema.

Por lo tanto, está pasando algo más. Algo no es como crees que es, pero con la escasa información que has proporcionado solo puedo adivinar las posibilidades:

1. En el segundo caso, R2 no es realmente 100. Mi conjetura es que usted encontró una resistencia etiquetada como "100", pero no se dio cuenta de que en realidad significa 10. Las resistencias normales del 5% se etiquetan con 3 dígitos utilizando un formato de punto flotante. Los dos primeros dígitos son el número desnudo (mantisa en jerga de coma flotante) y el último dígito el exponente. "XYZ" significa XY x 10 ^Z . "100" por lo tanto significa 10 Ω. Una resistencia de 100 Ω se etiquetará como "101" (10 x 10 ¹ ).

2. Algo está sucediendo con la fuente de alimentación. No dijiste cómo funciona el opamp. Compare el poder + y - del opamp en los casos de no clipping y clipping.

3. ¿Qué es exactamente lo que está haciendo cuando dice que está "recortando"? ¿La salida opamp está realmente cerca de los límites de suministro en cada caso? Si no, algo más está sucediendo. Muestre una traza de alcance de este resultado de recorte junto con uno de los suministros.

4. Obtuvo más de lo garantizado en el primer caso, y más cercano a la garantía en el segundo. Algunas unidades requieren un espacio significativo, como el TL07x, por ejemplo. A las bajas corrientes de salida del primer caso, el opamp pudo oscilar un poco en el rango de altura, pero no pudo cuando se requirió la mayor corriente de salida en el segundo caso.

Una vez más, proporcione algunos datos reales y tal vez podamos resolver esto.

Añadido

Ahora que ha mostrado un seguimiento de alcance, podemos ver que no parece haber nada malo. Usted está poniendo una señal de aproximadamente 70 Vp-p, y su amplificador tiene una ganancia de -150. Eso daría como resultado una salida de 10.5 Vp-p, pero su amplificador no puede hacer eso, ya que está funcionando desde 0 a 3.3 V. Como resultado, se corta.

¿Cómo es que algo de esto no es lo esperado?

El problema es que la fuente de la señal, sea la que sea, no puede conducir R2 cuando es \ $ 100 \ Omega \ $.

Cuando OpAmp está saturado, la fuente de señal solo tiene que conducir R2 + R1 ~ \ $ 15 k \ Omega \ $, lo que puede hacer. Pero cuando OpAmp está activo, el período de aceleración y desaceleración, R2 termina en Vref (debido a la retroalimentación negativa de OpAmp), que carga la fuente con R2 o \ $ 100 \ Omega \ $.

El OpAmp tiene una capacidad de unidad asimétrica, por lo que se satura a un voltaje más bajo cuando es positivo que cuando es negativo. OpAmp pasa más tiempo saturado cuando la salida es positiva que cuando la salida es negativa. Es por eso que la parte positiva de la señal de entrada se ve más distorsionada que la negativa. La parte positiva de la señal pasa más tiempo teniendo que conducir R2 que la parte negativa. Puede ver que cuando OpAmp está saturado, la señal de entrada se ve como un fragmento sinusoidal, porque entonces solo \ $ 15.1 k \ Omega \ $ necesita ser manejado no \ $ 100 \ Omega \ $.

la señal de entrada debe estar almacenada en búfer para que pueda manejar R2, o R2 debe incrementarse a valores que la entrada pueda controlar.

  

Cuando R2 = 220R y R1 = 33k, puede funcionar con una señal de entrada de hasta 600mV

Si la señal de entrada es de hasta 600 mV y la ganancia es de 33k / 220R (150), entonces la señal de salida es de hasta 90V. Es probable que eso no suceda, por lo que su creencia original sobre su desempeño es incorrecta y esto invalida toda la pregunta.

Me imagino que con rieles de +/- 15V podría ver 24Vp-p en la salida y con 0.6V (pico) en la entrada, su ganancia será más como 20, por lo tanto, si su resistencia de realimentación original fuera 33k su resistencia de entrada será algo así como 1k6.