Używasz rezystora 100 kiloomów wraz z kondensatorem 0,1 uF?

9

Dlaczego na poniższym schemacie połączeń rezystor 100 KΩ ( NIE R2 ) jest podłączony do kondensatora? W moim rozumieniu kondensator-rezystor działa jak filtr górnoprzepustowy, który blokuje przesunięcie DC mikrofonu, ale skoro tylko kondensator blokuje DC, dlaczego stosuje się rezystor 100k? Według autora filmu (link poniżej) powiedział, że 100k jest używane „nie do przeciążenia niezamocowanego wyjścia mikrofonu”. Nie rozumiem tej części.

Czy w tym obwodzie lub innym obwodzie bez rezystora 100k można zastosować tylko kondensator?

Samouczek filtra pasywnego RC! Prosty obwód mikrofon-głośnik

putu06
źródło
Zasadniczo to samo pytanie, ale dla wzmacniacza odwracającego jest na stronie electronics.stackexchange.com/questions/93496/…
Fizz

Odpowiedzi:

14

Rezystor zapewnia ścieżkę prądu stałego dla wejściowego prądu polaryzacji opampa.

Zwykle jest wybierany tak, aby był taki sam jak rezystancja DC podłączona do drugiego wejścia, tak że prąd polaryzacji nie wytwarza przesunięcia napięcia na wyjściu opampa. Ale w tym przypadku efektywna rezystancja prądu stałego na wejściu odwracającym wynosi tylko 1k || 100k = 990Ω, więc korzyści nie można tutaj zrealizować.

Jest również tak wybrany, aby był wystarczająco wysoki, aby nie wpływał na odpowiedź częstotliwościową całego obwodu (w połączeniu z kondensatorem blokującym napięcie stałe). W tym przypadku 0,1 µF i 100 kΩ mają częstotliwość narożną wynoszącą

12πRC=15.9Hz

Oznacza to, że w przypadku częstotliwości powyżej tej wartości rezystor nie będzie miał wpływu na sygnał prądu przemiennego, ale nastąpi spadek (utrata amplitudy) poniżej tej częstotliwości. Ten efekt „wczytywania” prawdopodobnie odnosi się do autora filmu.

Dave Tweed
źródło
Czy mogę zapytać, jak wpływają na odpowiedź częstotliwościową obwodu? W jaki sposób „wystarczająco wysoki”?
thexeno
2
Zobacz edycję powyżej. Widać, że wraz ze wzrostem wartości R częstotliwość narożna zmniejsza się. Musisz tylko zdecydować, która częstotliwość narożna jest „wystarczająco niska”.
Dave Tweed,
1
Warto zauważyć, że jeśli chodzi o bycie selected to be the same as the DC resistance connected to the other input, to zawodzi żałośnie, ponieważ rezystancja prądu stałego na wejściu odwracającym wynosi 990 Ω. W tym przypadku mogę jedynie założyć, że wybrano to po prostu, aby uniknąć zbyt dużego obciążenia wyjścia mikrofonu lub ponieważ obwód miał już jakieś 100KΩ części.
Connor Wolf,
Myślę, że odpowiedź byłaby bardziej kompletna, gdybyś odniósł się do wpływu na obwód usuwania tego rezystora.
Nicolas Holthaus,
1
@NicolasHolthaus: Ach, cóż, w takim przypadku LM324 pokazany na schemacie wykorzystuje stopień wejściowy PNP Darlington, co oznacza, że ​​prąd wyjściowy wypływa z pinów wejściowych. Bez ścieżki prądu stałego prawy koniec kondensatora zostanie naładowany do prawie + 9 V, a moc wyjściowa opampa będzie nasycona tak daleko, jak to możliwe, w kierunku dodatnim.
Dave Tweed,
2

Odpowiedź Dave'a Tweeda jest doskonała w faktach (dlatego też ją głosowałem). Ponieważ jest to w zasadzie pytanie dla początkujących, które jest omawiane w większości podręczników do elektroniki wprowadzającej, istnieje jedno uzupełnienie, które być może warto zrobić: jak to wymyślić (lub przekonać się) ... używając SPICE!

Używam innego opampa, NE5532, który prawdopodobnie ma wyższe prądy polaryzacji, ale który jest powszechnie stosowany w audio. Obwód jest w zasadzie taki sam, poza tym, że mądrze dodałem również limit wyjściowy ... co nie jest złym pomysłem, ponieważ poniżej powinieneś: wprowadź opis zdjęcia tutaj

Na wyjściu jest około -5 V napięcia stałego (przed górną granicą). Pochodzą one ze wzmocnienia wejściowego napięcia polaryzacji (około -50 mV) spowodowanego na wejściu przez prąd przepływający przez dodatni wejściowy rezystor polaryzujący R10. Teraz obserwuj, co się stanie, gdy zwiększymy rezystor R10 do 100 omów (lub całkowicie go usuniemy).wprowadź opis zdjęcia tutaj

Wyjście przechodzi w nasycenie; mamy wskazówkę, dlaczego tak się stało, ponieważ napięcie przesunięcia wejściowego jest również znacznie wyższe niż wcześniej (około -200mV zamiast -50mV).

Możesz również przeprowadzić parametryczne przemiatanie niektórych wartości dla R10, w tym przypadku 50 K, 100 K, 150, 200 K, co okazuje się wystarczające, aby spowodować nasycenie wyjściowe NE5532.wprowadź opis zdjęcia tutaj

A jeśli jesteś ciekawy wyeliminowania (w miarę możliwości, w praktyce nie będzie to idealne) napięcia przesunięcia, musisz dodać kolejny opornik (R3 = R10), aby z grubsza dopasować prądy wejściowe. Jest to istotne tylko wtedy, gdy chcesz żyć bez ograniczenia wyjściowego, ponieważ próbuje to zrobić obwód z pytania. Ale to w zasadzie inny temat, który jest tutaj przedmiotem innego pytania ).wprowadź opis zdjęcia tutaj

Na koniec przesłałem kod źródłowy dla jednego z powyższych (bardzo podobnych) obwodów, a mianowicie trzeciego / parametrycznego, abyście (początkujący) mogli sami eksperymentować. Potrzebny jest makromodel opamp NE5532, aby kod działał tak, jak jest (chociaż praktycznie każdy opamp będzie działał w ten sam sposób, ale spowoduje nasycenie przy różnych wartościach R10) i oczywiście symulator LTSpice IV .

Syczeć
źródło