Comprender los circuitos de amplificadores operacionales con condensadores adicionales en la ruta de retroalimentación

Question

Cuando se observan circuitos como éste

_{(fuente: <a href="http://dt.prohosting.com/hacks/what1.gif" rel="nofollow noreferrer">prohosting.com </a>)}

A menudo encuentro (ver U6-A en el esquema vinculado) condensadores adicionales en el rango de pF abofeteados en paralelo con las resistencias de retroalimentación, aunque el op-amp tiene una función de amortiguación o ganancia:

¿No es eso un filtro de paso bajo? ¿Se supone que filtra las frecuencias altas o qué otra función desempeña?

Answer 1

Haré el análisis del circuito.

Se trata de un amplificador inversor con una ganancia de $$ |A_V| = \left| \frac{R_1 || -\frac{j}{\omega C}}{R_2}\right| = \left| \frac{R_1 / R_2 }{1 + j \omega R_1 C} \right| = \frac{R_1 / R_2 }{\sqrt{1 + (\omega R_1 C)^2}} $$ que le proporciona toda la información que necesita:

• A bajas frecuencias ( \$ \omega \approx 0\$ ), la ganancia es $$ |A_V| = \frac{R_1}{R_2} $$ por lo que la ganancia DC de este amplificador es la misma que sin el condensador.
• A altas frecuencias, el \$1/\omega\$ hace que la ganancia se reduzca, por lo que los ruidos de altas frecuencias y los bordes afilados se filtran.
• La frecuencia de corte del amplificador está en $$ \omega R_1 C = 1 \implies \omega = \frac{1}{R_1 C} $$ que es bastante alto, ya que \$C\$ es pequeño.

Por último (gracias a LvW), si tu circuito está sonando, este condensador añade un polo extra en la respuesta en frecuencia del amplificador, lo que puede aumentar el margen de fase y hacer que el circuito sea más estable. Esto es un poco más complejo y depende de las propiedades del op-amp, así que no entraré en detalles.