Ajout d'une résistance pour réduire la distorsion de croisement dans un LM324 / LM358

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Je regardais une vidéo du légendaire Bob Pease, dans laquelle il dit que le LM324 / LM358 régulier n'est pas un amplificateur à faible distorsion, cependant, si vous ajoutez une résistance 10K de la sortie de l'ampli-op au rail d'alimentation négatif, alors, la distorsion est considérablement réduite.

Il semble que dans la vidéo, ils utilisent des alimentations bipolaires, donc ma question est: si j'utilise un LM324 / LM358 avec une seule alimentation, disons 9 V et masse, l'ajout d'une résistance de la sortie à la terre réduira-t-il également la distorsion? Je dois ajouter que je rajoute une polarisation de 4,5 V à l'entrée de l'ampli-op pour que la sortie soit inactive à 4,5 V. Le schéma suivant montre ce que je fais

schématique

simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab

Le lien vidéo est le suivant: Quel est tout ce truc de distorsion, de toute façon?

operational-amplifier linear distortion Ss
la source
Cela dépend de la charge (en plus de la résistance que vous ajoutez).
Whit3rd
Avec cet arrangement de polarisation et sans rétroaction, le clip de sortie ne devrait-il pas tout le temps être connecté au rail positif (sauf si l'entrée CA a une amplitude extrême)?
hmakholm a quitté Monica
J'ai oublié d'ajouter les résistances de rétroaction, je viens d'éditer le schéma
SS

Réponses:

11

L'étage de sortie du LM324 a une faible impédance de sortie lorsqu'il génère du courant de sortie (lorsque la moitié «push» de l'étage push-pull est active), et lorsqu'il absorbe du courant de sortie (lorsque la moitié «pull» du push-pull est active). Il s'éteint (passe à une impédance élevée) à un courant de sortie nul, ce qui provoque un «point mort» dans la caractéristique de transfert.

Pour réduire la distorsion, vous ne devez jamais autoriser un courant d'étage de sortie nul.

jeoutput=-jelouneré+Voutput-VRR≠0
Cela garantit que le courant de charge plus le courant de sortie de la résistance addon est toujours non nul, à toutes les valeurs de tension du signal de sortie.

Cela signifie une résistance de rappel en conjonction avec une charge qui a une capacité limitée à absorber le courant, ou une résistance de rappel en conjonction avec une charge qui a une capacité limitée à fournir du courant. Une résistance à la «masse» pourrait ne répondre à aucune de ces exigences.

Whit3rd
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VR dans votre formule est la tension aux bornes de la résistance de shunt? Une résistance à la terre si la sortie est au repos de 4,5 V ne satisfera-t-elle pas l'exigence?
SS
@AJ Une résistance à la terre ne convient que si elle, plus la charge sur l'ampli op, tire un courant NET positif ou négatif. Et, jamais de courant nul. Un ampli opérationnel peut entraîner de nombreuses charges impaires et pas toujours une autre résistance à la terre.
Whit3rd
@AJ - la tension aux bornes de la résistance de shunt est la différence, comme dans la formule, des tensions de sortie et de connexion de résistance. La terminologie `` signal autour de 4,5 V '' et `` masse '' et `` alimentation négative '' est quelque peu confuse, donc je ne voulais pas l'utiliser ... dans l'exemple, VR est montré comme le triangle de masse.
Whit3rd
6

L'étage de mât totémique de sortie d'un 324 est polarisé pour un faible courant de repos, ce qui signifie que les deux appareils passent à faible courant lorsqu'il n'y a pas de courant de sortie demandé. Cela réduit le gain et conduit à une distorsion de croisement. Si la charge est bipolaire, le courant de sortie sera parfois nul.

Une charge qui ne produit ou ne absorbe que du courant maintiendra un transistor de sortie activé et réduira considérablement cette source de distorsion.

Une charge bipolaire peut être transformée en une charge unipolaire avec une résistance de rappel ou de rappel suffisamment petite placée en travers.

Faut-il utiliser pullup, ou pulldown? Les 324 transistors de sortie fourniront plus de courant qu'ils ne peuvent en absorber. Ainsi, un courant de polarisation plus lourd, pour faire face à une charge plus importante, peut être utilisé s'il est déroulant.

Neil_UK
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5

Une charge supplémentaire à la masse qui maintient le transistor de sortie supérieur conducteur dans toutes les conditions de charge et de signal éliminera la distorsion de croisement (mais d'autres effets tels que la vitesse de balayage limitée et la non-linéarité avec un gain fini provoqueront toujours une certaine distorsion).

Vous ne pourrez peut-être pas obtenir autant d'oscillation de tension qu'avec une résistance au rail d'alimentation positif, mais vous pourrez peut-être obtenir plus de courant. La valeur de la résistance peut devoir être inférieure à 10 K, selon la charge.

Spehro Pefhany
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Est-il important que la résistance soit connectée de la sortie au rail positif VS la connectant de la sortie au rail négatif?, Quels sont les critères pour déterminer la valeur de la résistance en fonction de la charge?
SS
@SpehroPefhany, sauf si je lis mal les fiches techniques, le 324 est meilleur pour obtenir du courant que pour couler, où «mieux» signifie plus de courant spécifié, même si je n'ai pas analysé le changement de tension
Neil_UK
@Neil_UK Oups, c'est ce que je veux écrire. Remplacera le commentaire.
Spehro Pefhany
Il modifie le swing et le LM324 est meilleur pour obtenir du courant que pour le faire couler, donc cela fera une différence quant à la plage de résistances qui fonctionnera. Le critère est de s'assurer que l'amplificateur fournit toujours (ou diminue) le courant net quelles que soient les conditions de charge et de signal. Si vous avez une charge inductive ou capacitive, vous devrez en tenir compte - ou si la charge est connectée à la masse, le rail +, quelque part entre les deux, etc. sortie ampli et voir s'il change de signe (et lui donner une marge)
Spehro Pefhany
4

Votre réponse se trouve dans le premier paragraphe de votre question.

Si vous regardez le schéma interne du LM358, vous verrez pourquoi ajouter la résistance externe de la broche o / p au rail d'alimentation négatif. L'amplificateur opérationnel ne se soucie pas de savoir si vous utilisez une alimentation asymétrique ou bipolaire.

La distorsion est réduite en raison du courant traversant cette résistance externe. Dans votre cas, 4,5 V à travers la résistance.

Bien que la fiche technique recommande une valeur de 6,2 ko, j'utilise normalement 4,7 ko juste pour limiter le décompte de mes composants de nomenclature. Soit la valeur fonctionne bien.

Dwayne Reid
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