¿Cuál es el propósito de este condensador adicional en este filtro de paso bajo opamp?

¿Cuál es el propósito de C3?

(corregido) Perdón por mi pobre ingeniería.

Quise decir inductancia negativa no -L. L es siempre un número entero positivo, con reactancia positiva, mientras que C es una reactancia negativa, a menos que se use en un convertidor de impedancia con retroalimentación.
(así que siempre piense en términos de impedancia)

C4 es un inductor activo o capacitor negativo como convertidor de impedancia negativa (NIC), mientras que C3 es el capacitor activo o inductor negativo que usa retroalimentación negativa como integrador al restar su respuesta de la impedancia de fuente de entrada de 820 ohmios. (1k // 6k2) Mientras que C2 tiene muy poco efecto y C4 en serie con C3 son equivalentes a un L//C pasivo a tierra de CA virtual. (Vin- y Vout) La NIC convierte el filtro de muesca de la serie C3:C4 en un BPF mediante la retroalimentación negativa de la NIC a través de Vin-. (espero que esto quede claro)

C2 es un polo integrador débil de 2 órdenes de magnitud en f por encima del BPF, justo antes de los posibles límites de GBW para normalizar la variación del filtro con IC que tienen tolerancias en un GBW de 5 ~ 10 MHz o para reducir la variación de ganancia máxima pero dejarlo caer por una cantidad fija de 3dB. Podría mejorar el margen de fase en IC con << 60 grados. esa es mi corazonada.

La frecuencia real es de unos 20 kHz con una ganancia de 12 dB. Es principalmente un filtro resonante paralelo LC de segundo orden con alguna ganancia de relación R. Los 12 pF reducen el pico de Q de 15 dB a 12 dB.

El GBW debe ser de al menos 4 MHz y preferiblemente de 10 MHz como mínimo según mi RoT (regla general).

GBW = Qmax^2 * Av * fo= 64 * 3,3 * 20 kHz

Si tuviéramos que usar un inductor, sería bastante grande en tamaño físico para lograr una ESR baja <= 10 mohm y 50 veces el costo de una tapa, aproximadamente.

ref Esta es una aproximación aproximada de un filtro LC similar.

Esto no significa que pueda pasar 10 amperios a través de la inductancia "C4". Algo podría explotar. (JAJAJA)

Pero el amplificador operacional extrae corriente del suministro para hacer lo mismo que el inductor, excepto que se trata de una NIC inversora. o INIC.

Bienvenido a EE.SE.

El bloque resaltado en rojo es un filtro de paso de banda activo, del que forman parte C3 y C4. Consulte https://www.electronics-tutorials.ws/filter/filter_7.html en Filtro activo de retroalimentación múltiple de ganancia infinita. Es de suponer que está sintonizado a 40 kHz. No lo he comprobado, pero puede introducir los valores de los componentes en la fórmula que figura en el enlace.

C2 reduce la ganancia a alta frecuencia (>> 40 kHz) para mejorar la estabilidad del filtro, es decir, evitar que oscile.

Esa topología de filtro se denomina filtro de paso de banda de retroalimentación múltiple de banda estrecha (MFB).

C3 y C4 son parte del filtro de paso de banda y definen el rango de frecuencia de la banda de paso.

Este es uno de los métodos conocidos para mejorar las características de amortiguamiento de un paso de banda de segundo orden.

• Con la excepción de C2, todas las demás partes se asemejan al conocido paso de banda de segundo orden en la topología de retroalimentación múltiple.

• El condensador adicional C2 agrega una función de paso bajo adicional al circuito con un polo en aplicación. fp=180kHz [wp=1/T=1/(12p*75k)]. Este efecto se puede ver en el diagrama BODE: La pendiente ascendente es +20dB/dec mientras que la pendiente descendente de la magnitud se aproxima a -40dB/dec.