Parámetros del amplificador operacional: corriente de polarización de entrada, corriente de compensación de entrada, voltaje de compensación de entrada

1) Sí. La forma habitual de manejar esto para una señal de CA es construir la retroalimentación de modo que tenga una ganancia unitaria en CC y la mayor ganancia requerida por encima de la frecuencia de señal mínima. De esa manera, solo 1x el voltaje de compensación de entrada llega a la salida, en lugar de ganar veces.

2) El problema con la corriente de polarización es que la resistencia de la ruta de CC conectada a cualquiera de las entradas debe ser lo suficientemente baja como para generar esta corriente, sin desarrollar una caída de voltaje excesiva. Piense en la corriente de polarización de entrada como debida a los sumideros de corriente en los terminales de entrada, que están polarizando las bases de los transistores de entrada. Si la señal de CA de entrada está acoplada a CA, entonces la R a tierra en la entrada debe ser lo suficientemente pequeña.

3) Sí, como para el voltaje de compensación de entrada, pero multiplicado por esas R a las resistencias de entrada a tierra.

No desea dañar el equipo al que se está alimentando. No importa qué filtrado o retroalimentación use en su amplificador para controlar las ganancias y las compensaciones, debe asumir que en algún momento, la salida de su amplificador se detendrá . Si el equipo que está alimentando se dañará por eso, entonces debe tomar medidas adicionales para protegerlo.

Una solución es hacer funcionar su amplificador desde rieles de voltaje lo suficientemente bajos como para que la saturación de salida esté bien.

Otra buena solución es usar un par de diodos de silicio antiparalelos a tierra después de una resistencia limitadora de corriente adecuada desde su salida. Esto recortará el voltaje de salida a +/- 0.7v desde tierra, y permitirá una señal de +/- 500mV o más con distorsión mínima o error de ganancia.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

No se requieren todos estos componentes de acoplamiento de CA, pero los he mostrado todos para discutir lo que hacen. Dependiendo del nivel de CC de su fuente, los requisitos de entrada de CC de lo que está manejando, las compensaciones de su amplificador y la ganancia del sistema requerida, ninguno de estos será útil.

a) El acoplamiento de entrada de CA, R1C1, evita que cualquier entrada de CC llegue al opamp.

b) El acoplamiento de CA de retroalimentación, R2C2, proporciona una ganancia unitaria en CC y una ganancia de alta frecuencia de 11. Las compensaciones de entrada aparecen en la salida sin la ganancia que tiene la señal. Con una ganancia tan baja como 11, es poco probable que las compensaciones de entrada típicas sean un problema en la salida, incluso si esa ganancia no se reduce en CC.

c) El acoplamiento de CA de salida, C3R4, elimina cualquier CC de salida del amplificador de la salida final.

d) Las corrientes de polarización de entrada fluirán a través de R1 y R3, generando un voltaje de compensación a través de estas resistencias. Estos voltajes se equilibran entre sí y no crean una compensación de salida del amplificador. Para el amplificador que se muestra, que es una entrada FET, estos serán muy bajos, e incluso los valores de megaohmios para estas resistencias estarían bien. Con un amplificador de entrada bipolar, valores como este serían más apropiados.

e) La corriente de compensación de entrada es la diferencia entre las corrientes de entrada. La diferencia en el voltaje generado en R1 y R3 causa una compensación de salida.

f) Es posible que, por razones de filtrado de entrada o ganancia de ancho de banda, desee que R1 y R3 tengan valores diferentes. Esta falta de coincidencia generará un voltaje de compensación de salida con la corriente de polarización de entrada, pero rara vez será un problema, especialmente si puede acoplar CA la salida.

g) La protección de salida de R5D1D2 limita el voltaje de salida a alrededor de +/- 700 mV, R1 limita la corriente en los diodos a algo que ellos y el amplificador puedan manejar. Esta forma de protección de salida solo funcionará si +/- 700 mV es seguro para su carga, el nivel de señal de +/- 500 mV es adecuado (las señales de 600 mV comenzarán a distorsionarse seriamente) y R1 no es tan grande como para limitar excesivamente la corriente de salida. en la carga, o su capacitancia parásita. Si no se cumplen todos estos, tendrá que hacer algo más inteligente.

1. Debe proporcionar alguna retroalimentación de CC o el amplificador se saturará. La ganancia puede ser tan baja como 1, por lo que al usar el acoplamiento de CA, el efecto en la salida podría reducirse si la ganancia de CA es mayor que 1.

2. Si es un tipo de amplificador donde la corriente de compensación de entrada es sustancialmente menor que la corriente de polarización, esto puede tener sentido. Cuando no coinciden, la cancelación es menos que perfecta. Todavía puede ser una mejora (o no).

3. Es similar al voltaje de compensación de entrada excepto que varía con la resistencia externa.

En amplificadores con una corriente de polarización de entrada extremadamente baja y una adaptación deficiente, a veces es mejor no intentar igualar las impedancias de entrada. O si el voltaje resultante se considera insignificante. O si no puede hacerlo por alguna razón (la resistencia de entrada puede ser variable o estar fuera de su control).