¿Por qué este filtro RC de primer orden con un amplificador operacional muestra resonancia?

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Construí este circuito y lo simulé en CircuitLab y estaba tratando de hacer un filtro de paso bajo activo. Sin embargo, muestra una respuesta de frecuencia como un filtro de paso bajo resonante y no puedo entender por qué.

Aquí está el esquema: Ylarespuestadefrecuencia:

La ganancia de las frecuencias por debajo de la frecuencia de resonancia se establece mediante la relación R2 / R1 (x10 con estos valores), como se espera para un circuito de inversión de amplificador operacional. Pero no puedo entender por qué hay un pico de resonancia a 800 Hz para este circuito de primer orden, o cómo calcular la frecuencia de resonancia.

Y la respuesta de unos pocos valores de límite diferentes:

YlarespuestadediferentesvaloresdeR1:

Cambiar el valor de R1 no tiene efecto en la frecuencia de resonancia, solo en la ganancia del circuito. No entiendo por qué este circuito se comporta de esta manera. ¿Puede alguien explicármelo?

Se me ocurrió esta ecuación para el valor de \ $ V_ {out} \ $:

$$ V_ {out} = - (\ frac {A \ times R2} {R1 + R2 + R1R2Cs - A \ times R1}) V_ {in} $$

¿Esta ecuación se ve bien? Para mí tiene sentido que cuando \ $ (R1 + R2 + R1R2Cs) < < A \ times R1, \ $ el resultado es aproximadamente igual a R2 / R1. Pero no tengo idea de dónde proviene el pico a 800 Hz.

    
pregunta nonex

1 respuesta

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Creo que, si asume que los componentes internos del amplificador operacional contienen, en efecto, un filtro de paso bajo de primer orden, habrá creado para usted lo que se conoce como un filtro de paso bajo de retroalimentación múltiple. Utilicé una gran herramienta de simulación de Mister Okawa aquí para producir esto: -

SiobservadetenidamenteelcircuitoenlaimagendearribaeimaginaqueR2yC2estándentrodelamplificadoroperacional,sucircuitosevuelveigual.AquíhayalgunossaludosconlamanoporqueestoyprobandoenlaoscuridadquésonrealmenteR2yC2ylos"masajeo" numéricamente para que se ajusten a un pico cercano a los 800 Hz.

C2 siendo 5pF está en el orden correcto para la etapa de estabilización "convencional" dentro de un amplificador operacional antiguo como el TL081 y creo que R2 estaría cerca de unos pocos kohm.

¡De todos modos estoy convencido de que esto es lo que está pasando!

    
respondido por el Andy aka

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