Hoja de datos y configuración de LM358

Question

Tengo algunas preguntas sobre el LM358. La primera es respecto al esquema a continuación. Me gustaría saber por qué está allí RB? (¿Qué propósito sirve y cómo lo sabes?)

La segunda es con respecto a la figura a continuación que muestra la respuesta en lazo abierto. No entiendo muy bien por qué hay retroalimentación (el capacitor y el resistor de 10M). ¿Podría alguien por favor explicar por qué?

Mi última pregunta es, ¿cómo se sabe cuál es la frecuencia máxima que se puede poner en un amplificador operacional? Por ejemplo, creo que leí en algún lugar que atar un terminal a un generador de pulsos cuadrados es malo porque el pulso cuadrado tiene un ancho de banda infinito y poner algo con ancho de banda infinito en un amplificador operacional no es bueno. ¿Cómo se sabe cuál es la frecuencia máxima para la que está calificado un amplificador operacional (sin dañarlo)?

Answer 1

Así es como dicen las pistas de la aplicación sobre Rload

No entiendo muy bien por qué hay retroalimentación (el condensador y la resistencia de 10M). ¿Podría alguien explicar por qué?

Debido a que la tensión de offset de entrada puede ser de unos pocos milivoltios, es fácil aplicar una resistencia de retroalimentación de 10M para polarizar perfectamente el amplificador operacional en modo DC de manera que se puedan realizar mediciones en corriente alterna. Dado que el condensador de entrada es de 0.1uF y la resistencia de retroalimentación es de 10Mohm, el circuito actúa como un filtro de paso alto a 0.159Hz, por lo que esto no tiene consecuencias al medir la ganancia en corriente alterna. La ganancia real del amplificador operacional se puede inferir de la ganancia al usar C y R.

¿Cómo se sabe cuál es la frecuencia máxima que se puede aplicar a un amplificador operacional?

Aquí hay una ganancia en lazo abierto (rojo) de un amplificador operacional no muy diferente al LM358. Observa la línea azul - esta es la respuesta en frecuencia cuando se aplica retroalimentación negativa. Hay una ganancia constante de 20 dB desde DC hasta 1MHz (3dB de atenuación) y esta sería la respuesta real con retroalimentación. Por lo tanto, si tu onda cuadrada fuera de 1kHz, el cuadrado sería bastante puro hasta cerca del armónico 1000.

No se puede dañar un amplificador operacional con frecuencia, solo se puede dañar con demasiada corriente o voltaje.

Answer 2

Solo voy a responder una de tus preguntas. Sería mejor si hicieras tus preguntas por separado.

Mi última pregunta es, ¿cómo se sabe cuál es la frecuencia máxima que se puede introducir en un amplificador operacional?

Esto se especifica en la hoja de datos. Aplicar una frecuencia más allá de las especificaciones del amplificador operacional no lo dañará. La limitación es simplemente que a medida que la frecuencia aumenta, la ganancia del amplificador operacional disminuye. Básicamente, es un filtro pasa bajo. La imagen de tu pregunta ilustra esto:

Si la onda cuadrada de entrada está muy por debajo de la frecuencia de corte del amplificador operacional, pasará sin cambios. A medida que la frecuencia de corte se acerca a la frecuencia de la onda cuadrada, comienza a atenuar los armónicos superiores, lo que tiene el efecto de aumentar los tiempos de subida y caída. Eventualmente, todos los armónicos serán atenuados y la onda cuadrada comenzará a parecerse más a una onda senoidal. A medida que la frecuencia de la onda cuadrada aumenta más allá de la frecuencia de corte del amplificador operacional, la señal entera se atenúa hasta que no quede nada en absoluto.

Aquí tienes una animación de Wikipedia que muestra la forma de la onda cuadrada a medida que se agregan armónicos superiores. El proceso que describí es lo mismo, pero al revés: los armónicos superiores son atenuados.

Answer 3

El resistor también está en la salida para actuar como un pull-down. El LM358 no es un amplificador operacional rail to rail, así que sin ese resistor no podrás hacer que tu señal de salida alcance el suelo. Alternativamente, podrías colocar ese resistor como pull-up desde la salida hasta V+ si necesitaras que tu señal llegara más cerca de V+ sin cortes.