1. ¿Alguien puede explicarme la frecuencia de ruptura de un amplificador operacional y puede un amplificador operacional tener dos o más frecuencias de ruptura, si es así, cómo?
La ganancia de voltaje de bucle abierto de un opamp disminuye proporcionalmente a la frecuencia. O puede decir si cae a 20 dB/década. En algún momento, esta ganancia se convierte en 1. Esto se caracteriza por la especificación de producto de ancho de banda de ganancia . Por ejemplo, un amplificador operacional con un producto de ancho de banda de ganancia de 1 MHz tiene una ganancia de 1 a 1 MHz, una ganancia de 10 a 100 kHz, 100 a 10 kHz, etc.
Para la mayoría de las aplicaciones, esta sencilla fórmula es suficiente. Sin embargo, tenga en cuenta que esto indica una ganancia infinita en CC. Los amplificadores operacionales tienen una ganancia muy alta, como 100k o 1M o más en CC, pero no infinita. Comenzando en la frecuencia de ganancia unitaria, la ganancia aumenta en 20 db/década (ganancia de voltaje 10x por década) de frecuencia más baja, pero solo hasta que alcanza cierto punto. Ese punto es la frecuencia de ruptura . Una frecuencia más baja ya no da como resultado una ganancia mucho mayor.
Por ejemplo, considere un amplificador operacional que tiene un producto de ancho de banda de ganancia de 5 MHz y una ganancia de voltaje de CC de 1 M (120 dB). Su frecuencia de corte es por lo tanto de 5 Hz. Ese es el punto en el que obtiene la ganancia de voltaje de CC siguiendo la fórmula de ancho de banda de ganancia. Ya sea que llegue dividiendo 5 MHz por la ganancia de voltaje de 1 M, o baje 6 décadas de frecuencia para compensar los 120 dB, obtendrá la misma respuesta.
Otra forma de ver esto es que un opamp se puede modelar como una gran ganancia de CC (1 M en el ejemplo anterior) con un filtro de paso bajo en la frecuencia de ruptura.
Para la mayoría de los circuitos, la frecuencia de ruptura por sí misma es de poco interés. Por lo tanto, los amplificadores operacionales generalmente se especifican para tener un producto de ancho de banda de ganancia mínimo y una ganancia de CC mínima. También tenga en cuenta que estas especificaciones son mínimas . Realmente no puedes confiar en que la frecuencia de descanso esté en un lugar en particular. Tanto el ancho de banda de ganancia real como la ganancia de CC real podrían ser mayores, lo que implicaría una frecuencia de interrupción diferente.
La ganancia de bucle abierto Aol para un amplificador operacional es una función de la frecuencia y disminuye con el aumento de las frecuencias. Sin ninguna corrección adicional, esta respuesta de frecuencia tiene al menos dos polos (dos "frecuencias de ruptura") hasta que la ganancia Aol alcanza el umbral de 0 dB (frecuencia de tránsito). Tenga en cuenta que en cada frecuencia polar la pendiente negativa de la magnitud aumenta en 20dB/dec.
Esta propiedad puede dar lugar a graves problemas de estabilidad en caso de realimentación negativa debido al cambio de fase relacionado con la magnitud decreciente de la ganancia. Por esta razón, se agregan algunos circuitos de corrección de fase (principalmente dentro del IC), compensando así la influencia de los polos adicionales. Como resultado, tenemos una respuesta de frecuencia con compensación de fase con un solo polo efectivo dentro de la región activa. Esta función es idéntica a una función de paso bajo de primer orden y se puede describir mediante la ganancia máxima de bucle abierto (aprox. 100 dB) y la frecuencia de corte asociada (frecuencia de interrupción).
leon heller