La señal de onda sinusoidal a la frecuencia resonante se distorsiona

Actualmente estoy perdido en lo que debo hacer para resolver mi problema. Tengo una señal de onda sinusoidal como entrada, y la salida también es de onda sinusoidal. A la frecuencia resonante, la salida de la señal aumenta. Pude obtener una buena salida de señal usando el generador de funciones, pero no obtengo un resultado similar usando un circuito. La señal de entrada se distorsiona cuando está en frecuencia resonante. De la imagen de abajo, el violeta es la salida y el amarillo es la entrada. Actualmente estoy usando un amplificador inversor para generar una ganancia de 10. Módulo DDSemite una onda sinusoidal positiva con 1Vpk-pk. Con la ganancia inversora de 10, genera 10Vpk-pk. Después de usar el acoplamiento de CA en el osciloscopio, pasa de -5 V a +5 V (amarillo) como se muestra en la imagen a continuación. En resonancia, la señal amarilla se distorsiona. ¿Qué puedo hacer para no tener distorsión cuando está en frecuencia resonante? Cualquier ayuda es apreciada.

ingrese la descripción de la imagen aquíSeñal distorsionada cuando está en fase

ingrese la descripción de la imagen aquí

Sin distorsión cuando está fuera de faseingrese la descripción de la imagen aquí

Por favor etiquete la salida en el esquema.
@ Mattman944, etiqueta de salida agregada. Gracias por hacérmelo saber
Probablemente esté excediendo la capacidad del segundo opamp. Reduzca su amplitud de entrada. Pruebe la parte superior del inductor para obtener más información.
@ Mattman944, está en lo cierto con el hecho de que si reduzco la amplitud a 3V, veo un poco de distorsión. El opamp que estoy usando es TSH82 de sparkfun. Medí el voltaje después del inductor y sube a 53V; Creo que esto es una patada inductiva. ¿Qué opamp debo buscar para lidiar con este problema?
Asigne valores a sus componentes y explique lo que está tratando de lograr.
Aumente la tensión de alimentación o reduzca la amplitud.
@Mattman944, probando circuitos para aprender. Eso es todo.
El morado no se ve distorsionado. El amarillo se ve distorsionado.
@Andyaka Purple es la salida y el amarillo es la entrada. La distorsión está en la señal amarilla cuando está en frecuencia resonante. Cambié mi explicación. Gracias por señalar
@ user_1818839, ¿existe la posibilidad de cambiar el opamp y no obtener distorsión en lugar de aumentar el voltaje de suministro o reducir la amplitud?
¿Qué valor tiene la resistencia en la salida?
@Sam: aún no ha puesto valores en L, C, R. Si lo hace, podemos simular el circuito. En resonancia, las demandas de salida actuales en el opamp pueden estar más allá de la capacidad del opamp.
@ Mattman944, he agregado todo ahora. Gracias.

Respuestas (2)

Suponiendo que R = 20 ohmios, en resonancia, el valor máximo de Vout es más de 4 voltios.

I(R1) = V/R = 4/20 = 200 mA!

Este es un circuito en serie, por lo que la corriente de salida opamp es la misma. Esto está mucho más allá de la capacidad de este opamp.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

ingrese la descripción de la imagen aquí

O, por análisis...

En resonancia, la impedancia LC es cero, por lo que el amplificador operacional debe poder controlar la resistencia. https://en.wikipedia.org/wiki/LC_circuit#Series_circuit

Entonces, la distorsión no está relacionada con el producto Ganancia de ancho de banda, sino debido a la falta de energía que causa la distorsión. Hmm
Si solo está experimentando, cambie la resistencia a 1k. Si necesita que esto funcione con resistencias bajas, existen amplificadores operacionales de alta potencia (caros).
Aumenté el valor de la resistencia a 200 ohmios y ya no vi distorsión. Lo interesante es que cuando pongo 5K ohmios, la salida siempre está en fase con la entrada. ¿Sabe por casualidad por qué la entrada y la salida siempre están en fase cuando la resistencia es alta?
Con una resistencia de mayor valor, el pico resonante será menos agudo. Todavía habrá cambio de fase si te alejas lo suficiente de la frecuencia central.

LM358 tiene ganancia unitaria a 1,1 MHz. Veamos la hoja de datos LM358.Respuesta de frecuencia de lazo abierto

A 200 kHz, la ganancia de voltaje está entre 6 y 15 y tiene una histéresis bastante grande (es por eso que tiene más distorsión en la mitad negativa). Solo está limitado por el ancho de banda de opamp. A 161 kHz, la ganancia máxima es mejor y no se ve ninguna distorsión.

Actualmente estoy usando TSH82 y tiene un producto de ancho de banda de ganancia de 10 MHz y -3 dB a 100 MHz por hoja de datos. ¿No es eso más que suficiente?
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