Memahami sirkuit op-amp dengan kapasitor ekstra di jalur umpan balik

14

Saat melihat sirkuit seperti ini

circuit http://dt.prohosting.com/hacks/what1.gif

Saya sering menemukan (lihat U6-A dalam skema terkait) kapasitor tambahan dalam kisaran pF ditampar secara paralel dengan resistor umpan balik, meskipun op-amp memiliki fungsi buffering atau gain:

skema

mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab

Bukankah itu menjadikannya filter low-pass? Apakah seharusnya menyaring frekuensi tinggi atau peran apa yang dimainkannya?

jilski
sumber
1
Kurangi dering / overshoot.
Jippie
3
Itu memang menjadikannya filter low-pass, tetapi mengingat bandwidth tetap terbatas, Anda sudah dapat mengatakan bahwa itu adalah filter low-pass bahkan tanpa batas. Hal-hal semacam ini cenderung ditambahkan untuk menghindari penguatan sinyal yang sangat keluar dari band - contoh khasnya adalah menghentikan sinyal RF yang melewati jalur sinyal audio.
Terima kasih banyak semuanya. Haruskah saya mulai menambahkan penutup ekstra itu secara teratur di desain saya untuk menyaring kebisingan / sinyal HF?
jilski
1
Itu tergantung - saya menggunakannya untuk mengurangi kebisingan wideband keseluruhan banyak waktu.
Andy alias

Jawaban:

18

Saya akan melakukan analisis rangkaian.

Ini adalah penguat pembalik dengan gain

|SEBUAHV|=|R1||-jωCR2|=|R1/R21+jωR1C|=R1/R21+(ωR1C)2
  • ω0
    |SEBUAHV|=R1R2
  • 1/ω
  • ωR1C=1ω=1R1C
    C

Akhirnya (terima kasih kepada LvW), jika sirkuit Anda berdering, kapasitor ini menambahkan kutub tambahan dalam respons frekuensi amplifier, yang dapat meningkatkan margin fasa dan membuat sirkuit lebih stabil. Ini sedikit lebih rumit dan tergantung pada properti op-amp, jadi saya tidak akan menjelaskan lebih lanjut.

Greg d'Eon
sumber
Tidak masalah. Jangan ragu untuk menjawab dan menerima jawaban saya jika Anda senang dengan itu!
Greg d'Eon
1
Bolehkah saya menambahkan koreksi singkat? Dering tidak "disaring". Pemfilteran seperti itu hanya berlaku untuk sinyal yang tidak diinginkan yang terkandung dalam sinyal input saja. Di sini, tutup umpan balik memperhatikan bahwa - sejak awal - dering dihambat atau (setidaknya) berkurang. Ini karena kapasitor ini meningkatkan sifat stabilitas seluruh rangkaian umpan balik - asalkan nilai tutup ini dipilih dengan benar. Ini semacam kompensasi keterlambatan.
LvW
1
Cara yang lebih intuitif untuk memahaminya adalah bahwa pada frekuensi tinggi topi bertindak sebagai pendek, sehingga gain untuk frekuensi tersebut dikurangi / dipotong menjadi satu. Ketika ini dilakukan untuk mencegah osilasi, kadang-kadang disebut kompensasi timbal ; lihat hal. 13 di ti.com/lit/ml/sloa079/sloa079.pdf
Fizz
1
@ tcrosley: Integrator yang ideal tidak memiliki resistor di jalur umpan balik. Resistor ditambahkan untuk tujuan praktis .
Fizz
1
@RespawnedFluff Paragraf terakhir dalam artikel Anda yang ditautkan mengatakan "Sirkuit integrator praktis setara dengan filter low-pass urutan pertama aktif" yang terkait dengan jawaban di atas. Bagus.
tcrosley