Si uno estuviera buscando un amplificador de audio de alta calidad, con muy poca distorsión, ¿cuál de estas dos opciones sería mejor?
Creo que la primera opción sería la mejor, porque una gran ganancia de bucle significaría que el ancho de banda del circuito final (es decir, el ancho de banda de bucle cerrado) aumentaría en un factor de , por lo que el ancho de banda no sería un problema. Pero además, la distorsión disminuiría por el mismo factor, así que, tal y como yo lo veo, la primera opción garantiza un gran ancho de banda y una disminución de la distorsión, mientras que la segunda solo ofrece un gran ancho de banda.
Sin embargo, este es un razonamiento muy general. Realmente no sé de dónde viene esa disminución de la distorsión: ¿depende de la posición de los polos de bucle abierto? ¿Depende de algo más que de la ganancia del bucle?
Entonces, la pregunta específica sería: ¿ cuál de las dos opciones elegiría para un amplificador de audio de muy baja distorsión y por qué?
Si quieres un amplificador con baja distorsión, mira los números de distorsión. No debería importarle cómo se logra eso debajo del capó, solo que lo es.
Hay todo tipo de formas de intercambiar parámetros en un amplificador de audio. Tomar uno o dos parámetros de forma aislada no significa nada. Mire el resultado, no el método.
Dicho esto, simplemente usar una gran ganancia de bucle abierto, luego la retroalimentación global para arreglar todo, no es como generalmente se hace. El problema es que dicho sistema tiende a sufrir TIM (distorsión de intermodulación transitoria). Los mejores sistemas tienden a usar alguna retroalimentación local en cada etapa, con la ganancia general de bucle abierto no muy por encima de la ganancia de bucle cerrado deseada. Luego, la aplicación moderada de retroalimentación negativa mantiene la ganancia de bucle cerrado predecible y la respuesta de frecuencia plana.
Una vez más, sin embargo, mida los resultados, no cómo se lograron. Hay más de una forma de diseñar buenos amplificadores de audio.
¿Por qué elegir la opción (2) pequeña ganancia de bucle pero gran ancho de banda de bucle abierto?
Considere una fuente importante de distorsión en un opamp: el par diferencial de entrada. A medida que aumenta la frecuencia, nos gustaría mantener esa distorsión constante, pero la forma en que mantenemos la distorsión constante es mantener [Vin+ - VIn-] constante.
Examine un amplificador operacional con una ganancia de bucle abierto plana de 20 KHz (o 50 KHz, si lo desea). El voltaje en la tierra virtual [Vin+ - Vin-] permanece constante, por lo que todas las frecuencias experimentan la misma distorsión.
Por otro lado, un amplificador operacional con una enorme ganancia de CC, que se activa a 10 Hz, controlará con mucha precisión la tierra virtual a 10 Hz, menos bien a 100 Hz, incluso menos bien a 1000 Hz y así sucesivamente. Ejemplo: suponga que UGBW es de 1 MHz, la ganancia de CC es de 100 000x y desea una ganancia de bucle cerrado de 10, con una salida de pico de pico de 10 voltios.
A 10 Hz, [Vin+ - Vin-] es 10 voltios PP/ 100 000*0,1 = 10 v/10 000 = 1 milivoltio
A 100 Hz, vin_diferencial es 10 vpp/1000 = 10 milivoltios, y los bipolares son bastante no lineales con entradas de 10 mV.
A 1000 Hz, vin_diff es de 100 milivoltios, y la corriente a través de ese par diferencial tiene un desequilibrio de más de 10:1 de lado a lado; de hecho, el par diferencial está cerca del recorte duro.
A 10.000 Hz, vin_diff es de 1.000 milivoltios y el par de diferenciales se corta con fuerza.
La otra opción "baja ganancia-alto ancho de banda" tiene una distorsión moderada en todas las frecuencias.
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