¿El propósito de los condensadores y resistencias adicionales en la retroalimentación del amplificador operacional inversor?

Es una topología de controlador ADC bastante estándar.

Los ADC modernos a menudo tienen arquitecturas de capacitores conmutados que necesitan un límite local bastante grande para la entrada para proporcionar los pulsos de corriente muy rápidos que las cosas extraen al realizar la conversión, 10nF es un poco más grande de lo que normalmente se ve, pero no órdenes de magnitud así.

Ahora, los opamps no funcionan bien al conducir cargas capacitivas, ya que pueden causar problemas de estabilidad, pero a menudo realmente se quiere un buen control preciso del voltaje de entrada del ADC, entonces, ¿qué debe hacer un hombre?

Lo primero que debes hacer es colocar una resistencia entre el opamp y la tapa, unas pocas decenas de ohmios son típicas, lo que aísla la carga capacitiva de la salida del opamp, pero daña la precisión, ya que la retroalimentación ahora se toma de la forma incorrecta. lado de esa resistencia (Pero al menos la cosa ya no suena) ... Si mueve la toma de retroalimentación hacia el lado de la tapa de carga de la resistencia, la impedancia de salida efectiva disminuye, pero ahora vuelve a tener el problema de estabilidad. Sin embargo, el cambio de fase debido a la carga depende de la frecuencia, por lo que al colocar un tope directamente alrededor de la pantalla, puede asegurarse de que tanto la ganancia se desplace con una esquina a aproximadamente 1k2 * 820pf, y que a alta frecuencia el ángulo de fase de realimentación es dominado por el límite de 820pF y no por el desfase debido al límite de 10n.

A baja frecuencia, la ganancia observada en ADC3 es -1.2 / 7.5 con buena precisión de CC, hay un punto de interrupción de -3dB en w = Rfb * Cfb, que sirve para limitar el ancho de banda en el convertidor y reducir el daño a la estabilidad. retraso de fase desde el límite de 10nF a alta frecuencia.

Primer vistazo a la respuesta de DC. Eso significa que el condensador no está allí, y la resistencia de 24 Ω no importa ya que está dentro del circuito de retroalimentación. Eso significa que es solo un amplificador inversor con una ganancia de (1.2 kΩ) / (7.5 kΩ) = 0.16. O bien, podría decir que se atenúa en 6.25.

Por cualquier motivo, esta señal termina con la carga capacitiva de 10 nF. Puede ser que alguien intentara suprimir un poco de ruido, redujera un poco los bordes, necesitara la capacitancia para algo corriente abajo, etc. La resistencia de 24 provides proporciona la impedancia para que funcione este condensador. Tenga en cuenta que la frecuencia de caída es de 660 kHz. Si eso está dentro del rango normal de la señal, no podemos decirlo.

Ahora tenemos un problema con el filtro R, C en el ciclo de retroalimentación, ya que causará inestabilidad. Además, la ganancia está por debajo de 1, por lo que el opamp probablemente no sea estable en este circuito, incluso sin el filtro R, C. La respuesta fue agregar el 820 pF como una capacidad de compenstation . Tenga en cuenta que su caída con la resistencia de realimentación es de 160 kHz, por lo que se activa mucho antes de que el polo del filtro R, C pueda causar problemas. Esto también apoya la idea de que el filtro R, C a 660 kHz no está realmente destinado a ser un paso bajo tanto como probablemente para filtrar algo de ruido, ralentizar los bordes un poco, proporcionar una impedancia a tierra más baja a frecuencias más altas, o simplemente porque la capacitancia era necesaria en la línea.