Ganancia de CC del amplificador de bajo ruido

Este circuito proporciona una ganancia de 30dB a una señal de 100kHz con una impedancia de entrada de 10k. ¿Es necesario el condensador C2 para suprimir la ganancia de CC o es redundante con la entrada acoplada de CA?

También me gustaría hacer que este circuito sea de suministro único y no veo cómo incluir el efecto C2. También necesito minimizar el ruido alrededor de 100kHz.

EDITAR: el ancho de banda requerido es de 100 kHz ± 5 kHz y puede ser impulsado por una fuente inductiva con C1, R1 sintonizado para una resonancia de 100 kHz.

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Es posible que desee mencionar el ancho de banda que necesita cerca de la frecuencia de su señal.
Sin C2, cualquier voltaje de CC presente en la entrada no inversora (compensación de CC opamp) se amplificará por un factor de 1+R2/R3.
@G36 El único voltaje en la entrada no inversora es el voltaje o corriente de compensación opamp a través de R1. El desplazamiento de salida resultante, incluso con una ganancia alta, probablemente sea lo suficientemente pequeño como para no afectar el rango dinámico. Entonces, siempre que la siguiente etapa esté acoplada a CA, supongo que esta ganancia de CC tendrá poca influencia en la señal dentro de la banda.
Puede usar la fórmula estándar del amplificador operacional para calcular la ganancia. La ganancia, referida a la entrada no inversora, es 1 + R2/(R3 + wC2). El término "wC2" pretende representar omega * C2. Omega es la frecuencia de entrada en radianes/seg. C1 y R1 también forman un filtro de paso alto. No es tan difícil escribir la función de transferencia de este circuito.

Respuestas (3)

En el caso de que Vdd tenga un voltaje de CC positivo y Vss tenga un voltaje de CC negativo, C2 podría eliminarse... si no le importa que haya una compensación de CC en la salida causada por un voltaje de compensación amplificado.
Para el caso en que Vdd está en un voltaje de CC positivo y Vss está conectado a tierra (fuente de alimentación unipolar), se requiere C2 . El circuito habitual es así, y requiere un suministro de Vdd muy limpio y sin ruido:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Querrá un amplificador operacional con un producto de ancho de banda de ganancia superior a 5 MHz. El TL081 predeterminado que se muestra tiene 3 MHz insuficientes. Tiene dos frecuencias de esquina de filtro de paso alto: F 1 = 1 ( 2 π ( C 1 ) R 1 a R 1 b ( R 1 a + R 1 b ) ) F 2 = 1 2 π ( C 2 R 3 )
Si su ancho de banda es de 100 kHz y la frecuencia central es de 100 kHz, entonces estas dos frecuencias de esquina deben configurarse muy por debajo de 50 kHz. Es poco probable que C1 resuene fácilmente con una fuente inductiva con este amplificador de alta impedancia de entrada.

Interesante, el ejemplo de no inversión que estaba viendo tiene el voltaje de polarización aplicado en lugar de C2 en lugar de polarizar la entrada de no inversión como lo ha hecho usted. Supongo que la implicación más obvia es que no necesita una referencia Vdd/2 de baja impedancia, pero sí necesita dos filtros de paso alto.

El TL081 solo tiene UGBW de 3 MHz; esperar una ganancia de bucle cerrado precisa y estable de 30 dB es un error. Elija un opamp más rápido. ¿Qué presupuesto de error ha construido? ¿Qué ganancia de estabilidad debe tener?

Estoy usando un OP37 con 63 MHz GBP. Honestamente, no he pensado en la estabilidad de ganancia, pero ese es un gran punto porque me preocupa captar ruido de amplitud. La ganancia se establece con resistencias del 1%.

El propósito de C2 no es suprimir la ganancia de CC. El propósito de C2 y R3 es formar un filtro de paso alto para U1 que pasará la señal de 100 kHz y bloqueará el zumbido de 60 Hz de la fuente de alimentación. Verá que los valores dados producen una frecuencia de corte de 33,9 kHz. Esto es deliberadamente menos de la mitad de la frecuencia de la señal, pero muy por encima de la señal no deseada de 60 Hz. Si usa un suministro dividido, entonces podría salirse con la suya sin C2 porque la señal de 60 Hz está en ambos suministros y en su mayoría se cancelará en el amplificador debido a la amplificación diferencial. Sin embargo, con un solo suministro, amplificará el zumbido de 60 Hz y lo mezclará con su señal. Los efectos dependerán de muchos factores relacionados con el diseño y el desacoplamiento de la fuente de alimentación. Por el precio de un capacitor, es mejor agregar esta parte en el diseño. Después de todo, nosotros

¿Debería preocuparme por el zumbido de 60 Hz si solo tengo la intención de demodular una banda de 10 kHz alrededor de la portadora de 100 kHz? ¿Los 60 Hz no molestarán solo en las etapas de banda base?
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