Adicionando um resistor para reduzir a distorção cruzada em um LM324 / LM358

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Eu estava assistindo a um vídeo do lendário Bob Pease, no qual ele diz que o LM324 / LM358 regular não é um amplificador de baixa distorção; no entanto, se você adicionar um resistor de 10K da saída do opamp ao barramento negativo, distorção é bastante reduzida.

Parece que no vídeo eles estão usando fontes de alimentação bipolares, então minha pergunta é: se eu estiver usando um LM324 / LM358 com uma única fonte, digamos 9V e terra, adicionar um resistor da saída à terra também reduzirá a distorção? Devo acrescentar que estou adicionando um viés de 4,5V à entrada do opamp para que a saída fique ociosa em 4,5V. O seguinte esquema mostra o que estou fazendo

esquemático

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

O link do vídeo é o seguinte: O que é todo esse material de distorção, afinal?

operational-amplifier linear distortion

— Ss
fonte

Depende da carga (além do resistor que você adiciona).

— Whit3rd

Com esse arranjo de polarização e sem feedback, o clipe de saída não deve ficar no trilho positivo o tempo todo (a menos que a entrada CA tenha uma amplitude extrema)?

— hmakholm deixou Monica em 26/11

Eu esqueci de adicionar os resistores de feedback, apenas editei o esquema #

— Ss 26/11

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O estágio de saída do LM324 possui baixa impedância de saída quando gera corrente de saída (quando a metade 'push' do estágio push-pull está ativa) e quando afunda a corrente de saída (quando a metade 'pull' do push-pull estágio está ativo). Ele desliga (aumenta a impedância) na corrente de saída zero e isso causa um 'ponto morto' na característica de transferência.

Para reduzir a distorção, você nunca deve permitir corrente zero no estágio de saída.

{Eu}_{o você t p você t} = - {Eu}_{eu o uma d} + \frac{V_{o você t p você t} - V_{R}}{R} \neq 0 0

$I_{output} = -I_{load} + {V_{output} -V_R \over R} \ne 0$ Isso garante que a corrente de carga mais a corrente de saída do resistor adicional seja sempre diferente de zero, em todos os valores de tensão do sinal de saída.

Isso significa um resistor de pullup em conjunto com uma carga que tem uma capacidade limitada de reduzir a corrente, ou um resistor de pulldown em conjunto com uma carga que tem uma capacidade limitada de fornecer corrente. Um resistor ao 'terra' pode não atender a nenhum requisito.

— Whit3rd
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VR em sua fórmula é a tensão no resistor de derivação? Um resistor irá aterrar se a saída estiver em 4,5V ociosa, não atenderá ao requisito?

— Ss 26/11

@AJ Um resistor ao terra é adequado apenas se, além de qualquer carga que estiver no amplificador operacional, gerar uma corrente líquida positiva ou negativa. E, nunca zero corrente. Um amplificador operacional pode gerar muitas cargas estranhas e nem sempre outro resistor-terra.

— Whit3rd

@AJ - a tensão no resistor de derivação é a diferença, como na fórmula, das tensões de saída e de conexão do resistor. A terminologia 'sinal em torno de 4,5V' e 'terra' e 'fonte de alimentação negativa' é um pouco confusa, então eu não queria usá-lo ... no exemplo, a VR é mostrada como o triângulo de terra.

— Whit3rd

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O estágio do pólo de totem de saída em um 324 é influenciado por baixa corrente quieta, o que significa que os dois dispositivos ficam com baixa corrente quando não há demanda de corrente de saída. Isso reduz o ganho e leva à distorção cruzada. Se a carga for bipolar, às vezes a corrente de saída será zero.

Uma carga que apenas origina ou afunda corrente manterá um transistor de saída ligado e reduzirá significativamente essa fonte de distorção.

Uma carga bipolar pode ser polarizada para uma carga unipolar com um resistor pullup ou pulldown suficientemente pequeno colocado sobre ela.

Devemos usar pullup ou pulldown? Os 324 transistores de saída fornecerão mais corrente do que eles podem afundar. Portanto, uma corrente de polarização mais pesada, para lidar com uma carga maior, pode ser usada se for suspensa.

— Neil_UK
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Uma carga adicional no terra que mantém o transistor de saída superior conduzindo sob todas as condições de carga e sinal eliminará a distorção do cruzamento (mas outros efeitos, como taxa de rotação limitada e não linearidade com ganho finito, ainda causarão alguma distorção).

Talvez você não consiga obter tanto balanço de tensão quanto com um resistor no trilho de alimentação positivo, mas poderá obter mais corrente. O valor do resistor pode ter que ser menor que 10K, dependendo da carga.

— Spehro Pefhany
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Importa se o resistor estiver conectado da saída ao trilho positivo VS conectando-o da saída ao trilho negativo ?, quais são os critérios para determinar o valor do resistor dependendo da carga?

— Ss 26/11

@SpehroPefhany, a menos que eu esteja interpretando mal as folhas de dados, o 324 é melhor na fonte de corrente do que na naufrágio, onde 'melhor' significa mais corrente especificada, embora eu não tenha analisado a oscilação de tensão

— Neil_UK

@ Neil_UK Opa, é isso que eu quero escrever. Substituirá o comentário.

— Spehro Pefhany

Ele muda o giro e o LM324 é melhor na fonte de alimentação do que na naufrágio, por isso fará alguma diferença quanto à faixa de resistências que funcionará. O critério é garantir que o amplificador esteja sempre fornecendo (ou afundando) corrente líquida, independentemente das condições de carga e sinal. Se você tiver uma carga indutiva ou capacitiva, será necessário contabilizar isso - ou se a carga estiver conectada ao terra, ao trilho +, em algum lugar no meio etc. saída de amp e ver se ele muda de sinal (e dar-lhe alguma margem)

— Spehro Pefhany

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Sua resposta está no primeiro parágrafo da sua pergunta.

Se você observar o esquema interno do LM358, verá por que adicionar o resistor externo do pino o / p ao trilho de alimentação negativo. O amplificador operacional não se importa se você está usando uma fonte de alimentação de extremidade única ou bipolar.

A distorção é reduzida devido à corrente através desse resistor externo. No seu caso, 4,5V através do resistor.

Embora a folha de dados recomende um valor de 6,2k, eu normalmente uso 4,7k apenas para manter a contagem do meu componente da lista técnica baixa. Qualquer valor funciona bem.

— Dwayne Reid
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