Op Amps repetitivos/en cascada

Question

Tengo la parte delantera de un detector de fotodiodos. ¿Para qué sirve el tercer Op Amp? La salida de U2C se divide en la mitad de R14 y R18, entonces sólo se duplica por U2D de nuevo.

¿Hay alguna razón para esto que no sea el uso del resto del circuito del amplificador operacional de 4 etapas? ¿Están los dos actuando como un estabilizador para la señal?

¿Cuándo querrías utilizar Op amps en cascada (creo que es la terminología correcta)?

Información de fondo: Estoy buscando para posiblemente replicar con como otro detector, pero estoy haciendo preguntas sobre el circuito, ya que fue diseñado mucho antes de mi tiempo. Me pregunto si mi detector debe usar un Op Amp o usar op amps en cascada.

Answer 1

No veo muchas razones para tenerlo. Tal vez se utilizó alguna vez para los "filtros", como sugiere la anotación.

Tampoco veo una razón para la R13.

Este circuito podría reducirse probablemente a un solo op-amp (con alguna mejora de la estabilidad).

Answer 2

La única razón posible para la serie de op-amps en esta configuración podría ser "filtros" en la región de ganancia unitaria de los op-amps, pero eso no sería una forma muy inteligente de filtrar.

También es posible que el U2D tenga un condensador en alguna parte, porque las matemáticas compuestas de filtrado en el post-amplificador se volvieron demasiado complejas para el diseñador alrededor del U2C y simplemente se olvida en el dibujo que tienes.

Como dice Spehro también es posible que este condensador haya sido retirado y el esquema actualizado a la nueva situación, por razones de servicio.

Todo eso es posible, y sólo puede responderse realmente con una bola de cristal o un diseñador original.

Para repetir rápidamente mi comentario: Cuando usas un chip con múltiples Op-Amps y tienes uno de ellos trabajando con corrientes de escala nA, como para necesitar una resistencia de retroalimentación de 5M, deberías preferir conectar las entradas de los Op-Amps de tal manera que la salida biosee fuertemente a uno de los raíles, para evitar el ruido en el chip creado por los Op-Amps no utilizados. Como, por ejemplo:

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Siempre forzaría el op-amp hacia el carril de tierra (a menudo el más fácil para un op-amp) mientras el circuito está alimentado.

Si necesitarás algún tipo de filtrado activo aparte del filtrado de retroalimentación por el condensador C4 sólo se puede decir con el conocimiento de las señales que entran, lo que debe salir y los componentes que estás utilizando.

El segundo op-amp (U2C) puede ser una adición válida, aunque posiblemente con una amplificación fija de 10 a 100 (¡los potenciómetros también son ruidosos! aunque en un grado muy limitado a 20x de amplificación), para reducir la sensibilidad al ruido de los cables de los sensores o para aumentar la capacidad de respuesta del circuito total, de nuevo dependiendo de los parámetros con los que estés diseñando.

Lo mejor es empezar a trabajar de forma sensata a partir de lo que hace tu sensor hacia lo que necesitas en tu salida y dejar lo que hay actualmente fuera de él, si utiliza un sensor diferente y una táctica diferente de una época diferente. Puedes mirar algunos puntos del sistema actual si encuentras comportamientos que expliquen este esquema, como el ruido o la polarización, pero si no encuentras ninguno (lo cual sospecho): Vuelve a empezar y asegúrate de probar lo que calculas antes de convertirlo en parte definitiva de tu legado.