Circuito de control de frecuencia básico

Con R4 eliminado, no hay una ruta de retroalimentación de CC desde la salida del amplificador operacional hasta la entrada. Entonces, si el bnodo se aleja del suelo, no hay nada que el amplificador operacional pueda hacer para llevarlo de regreso al suelo (lo que intentará hacer para mantener las dos entradas iguales). Si bse desplaza hacia arriba, la salida tenderá a ser negativa, y si bse desplaza hacia abajo, la salida tenderá a ser positiva, de acuerdo con la ganancia de bucle abierto del amplificador operacional.

Con R4 en su lugar, tiene una ruta de retroalimentación de CC. Si bse eleva, la salida del amplificador operacional puede bajar un poco y volver a ponerlo a tierra. Si bse desplaza hacia abajo, la salida del amplificador operacional puede aumentar un poco y volver a ponerlo a tierra.

Dicho en términos más jerárquicos, con R4 eliminado, el circuito de CC es un amplificador de bucle abierto. Con R4 en su lugar, el circuito de CC es un seguidor de voltaje.

Sin R4, no tiene retroalimentación de CC porque la única ruta de retroalimentación negativa es a través de un capacitor. Sin retroalimentación de CC, no tiene un punto de operación de CC estable.

Si R4 tiene una resistencia baja (digamos, por el bien del argumento, cero). En este caso, toda la retroalimentación negativa pasa por R4 (camino de menor resistencia) y la rama R2/C2 del circuito no hace nada.

Sin embargo, intuitivamente, la elección de 4,7 megaohmios para esta resistencia parece bastante alta. Para que esto funcione bien, necesita un amplificador operacional con una impedancia de entrada muy alta (por ejemplo, entrada JFET).

La idea en este circuito es que R4 transmite el voltaje de salida de CC desde la salida del amplificador operacional a la entrada no inversora, y la impedancia en esa entrada es tan alta que consume casi cero corriente, lo que permite una resistencia de valor tan alto. para ser utilizado.

Incluso sin hacer ningún cálculo, creo que una resistencia mucho más baja para R4 aún funcionaría allí.

Estoy de acuerdo con lo que han dicho los demás sobre lo que hace R4 en el circuito. Sin embargo, lo pondría solo en C2, no donde está ahora. De esa manera, la frecuencia de caída del filtro de paso alto que provoca no cambiará con otros parámetros en el sistema. Por ejemplo, si desea que la atenuación de paso alto sea de 20 Hz, entonces una resistencia justo al otro lado de C2 sería de 8,0 kΩ, por lo que 10-15 kΩ sería bueno si se trata de audio.

Tener la atenuación del filtro de paso alto demasiado baja provoca transitorios de arranque prolongados y fallos. Desea bloquear las frecuencias por debajo de lo que le interesa, pero tampoco desea que la constante de tiempo para llegar a la operación de estado estable sea demasiado larga. 1 µF y 4,7 MΩ es una constante de tiempo de 4,7 segundos, y podría tomar varias constantes de tiempo antes de que el sistema se estabilice en una operación de estado estable. Eso es definitivamente inaceptable si se trata de un dispositivo de audio ordinario.

Su amplificador operacional tiene> 100 dB de ganancia de CC y su diseño se integrará a los rieles de suministro cada vez, porque casi ha diseñado un "integrador"

agregadoUna idea interesante ha surgido de su supervisión. Si los condensadores C1 y C2 provienen del mismo lote y están emparejados, es posible que tengan la misma fuga y, por lo tanto, su ganancia de salida de CC será la unidad pero con una constante de tiempo RC realmente grande según los valores de fuga. Si desea perfeccionar esta aplicación oblicua, considere las tapas de plástico de poliuretano de Panasonic. Ahora, cualquier cambio en la fuga de C2 resultará en un cambio de ganancia, probablemente en órdenes de magnitud, por lo que de hecho se ha convertido en un medidor de uA extremadamente sensible o medidor de fugas, que tiene todo tipo de aplicaciones, como detectores de humo. Usando C1 como sonda de instrumento, su probador con C2 como su punto de referencia combinado para fugas, ahora tiene una ganancia de CC controlada por fugas muy sensible para medir cambios en las fugas. Tendría que descargar periódicamente la carga en C2 para anular el integrador. Puede considerar útil un detector de fugas para medir la humedad del suelo o las mediciones de contaminación de fluidos. Por supuesto, hay otras formas de instrumentar esto, pero este método coincidirá con los valores en C1, C2 tiene una condición de ganancia unitaria interesante para DC. un potenciómetro de ajuste de compensación sería útil en las entradas +/- a Vdd. Podría considerar esto como una alternativa para aquellos dispositivos médicos costosos que miden la fuga en el plasma usando un OmegaMeter o la fuga en el agua destilada debido a la contaminación, o observando la fuga de solventes frescos después del último enjuague para verificar la ausencia de contaminación del material expuesto aeroespacial en una habitación limpia De cualquier manera, ahora ha anulado la enorme ganancia de CC al hacer coincidir los valores de los componentes con tapas de poliuretano de pérdida extremadamente baja o, mejor aún, tapas de teflón, pero lo hizo sensible a los cambios de fuga si expone una parte C1 a la condición de prueba. Utilizándolo como probador GO/NoGo, se puede usar un voltaje de CC pequeño, digamos 1,5 V para forzar una prueba de fuga no go en relación con una resistencia fija en C2, como 100 MΩ o 1000 MΩ. Si la salida se satura en la dirección opuesta (polarizada por una fuente de batería externa), se puede decir que la nueva fuga a través de la sonda C2 cumple o no cumple con los criterios de prueba de Rf de referencia definidos. también conocido como puente de Wheatstone con una ganancia de 10 mil millones o más en comparación con el resitor de referencia Rf. También querrá anular el ruido del modo común para que la salida del amplificador operacional pueda usarse como un escudo o un par trenzado.

Por supuesto, el diseño preferido con resistencia de retroalimentación de derivación también podría funcionar en C2, simplemente se convierte en un polo HPF que también se ve afectado por el potenciómetro de control de ganancia, no recomendado.