Некоторые вопросы, касающиеся резисторов и конденсаторов вокруг операционного усилителя

Я некоторое время имел дело со следующей частью схемы:введите описание изображения здесь

Но ради любопытства у меня осталось еще несколько вопросов не конкретно по этой схеме, а по всем подобным. Я пока нигде не нашел удовлетворительной информации.

В приведенной выше схеме для фильтрации очень шумного импульсного входа или для устранения дребезга, как вы видите, перед инвертирующим входом (R9 C1) используется RC-фильтр нижних частот.

В результатах моделирования сразу после RC-фильтра нарастающий фронт сигнала резко теряет свою форму из-за постоянной времени RC. Вот сюжеты:

Зеленый график — это зашумленный сигнал напряжения, видимый перед инвертирующим входом непосредственно перед RC-фильтром (непосредственно перед R9). Синий график — это напряжение на инвертирующем входе сразу после RC-фильтра. Красный график — это напряжение на неинвертирующем входе:введите описание изображения здесь

1-) Считаете ли вы проблемой потерю резкости входного импульса? Повлияет ли четкость сигнала на инвертирующем входе на ошибку между входной и выходной частотой? Вот вывод и ввод:введите описание изображения здесь

2-) Когда мы устанавливаем гистерезис компаратора или усиление для операционного усилителя, значение имеют «соотношения резисторов». Я могу понять, почему очень низкие резисторы не используются, поскольку они будут давать больший ток. Но почему чаще всего выбирают резисторы уровня кОм, а не мегаомы? Я имею в виду, что в приведенной выше схеме резисторы могут быть 680 кОм вместо 68 кОм, 1500 кОм вместо 150 кОм и так далее, и так далее. Это что-то связано с внутренними резисторами операционного усилителя?

3-) Я нашел несколько руководств по установке колпачков вокруг R1 и R2 (в приведенном ниже примере) в триггере Шмитта. Вот пример из источника:введите описание изображения здесь

Согласно этим источникам постоянная времени RC должна быть равна. Источники не объясняют причину этого подробно. Это что-то похожее, когда мы компенсируем зонды прицела? Но я редко вижу эти конденсаторы на примерах. Есть ли веская причина их использовать или насколько они важны?

Ответы (1)

  1. Основным эффектом этой потери резкости является задержка нарезанного выходного импульса. Является ли это проблемой, зависит от контекста, которого у нас нет.
    Вторичный эффект, ЕСЛИ сигнал не достигает своего установившегося значения перед следующим фронтом, заключается в изменении наблюдаемого рабочего цикла. Опять же, у нас нет контекста, чтобы знать, имеет ли это значение. Вы увидите это примерно в 3-4 раза больше частоты сигнала, которую вы используете сейчас.
    В конечном счете, по мере увеличения частоты сигнал не достигнет точки среза и полностью исчезнет, ​​что является проблемой, если он возникает на интересующих частотах.
    Вы можете смягчить их, уменьшив, если необходимо, постоянную времени RC.

  2. Увеличьте сопротивление слишком сильно, и входное смещение и токи смещения операционного усилителя начнут иметь значение, а также паразитные емкости, включая входные емкости операционного усилителя. Эти токи и емкости будут указаны в техническом описании микросхемы.
    Используйте закон Ома и рассчитайте постоянные времени RC, чтобы решить для себя, можете ли вы увеличить эти сопротивления без ущерба для точности или производительности.

  3. Идея состоит в том, что когда выход переключается, конденсатор положительной обратной связи C1 должен дать достаточно большой толчок входу, чтобы пересечь гистерезис. В противном случае есть временное окно, когда входной шум все еще может вызывать сбои, поскольку C2 заряжается до нового предела через R1. Посчитайте (конечно, обратите внимание, что R2 = 34k), и вы увидите, что C1 слишком мал.

о: 2-) Когда я проверю техпаспорт, что скажет мне здесь, в техпаспорте, об окружающих резисторах, которые будут использоваться? Fairchildsemi.com/datasheets/LM/LM2903.pdf о: 3-) Что вы подразумеваете под R2 = 34k? R2 = 64k в первой схеме, а во второй его значение не указано.
R2 - это два резистора 68K, включенных параллельно, т.е. 34K, если рассматривать переменный ток. См. «Эквивалентная схема Тевенина». Из таблицы данных 2903 спросите себя, как входной ток смещения повлияет на напряжение, наблюдаемое на входах, с исходными и выбранными вами значениями резисторов.