Integrator als DC-Servo

Ich habe Integratoren in der Rückkopplungsschleife von standardmäßigen invertierenden und nicht invertierenden Verstärkern verwendet, um DC-Offsets am Ausgang zu eliminieren. Die Schaltung, von der ich spreche, ist ungefähr so

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Ich verstehe die Funktion des Integrators. Es tastet den DC-Offset am Ausgang ab und beginnt, den Ausgang des Integrators zu rampen, ist eine Rückkopplung zum invertierenden Eingang, der zum ursprünglichen Offset addiert wird, jedoch mit entgegengesetzter Polarität. Der Integrator stoppt das Rampen (und bleibt dort), wenn der Offset am Ausgang Null ist.

Das ist, wenn wir uns auf DC konzentrieren, aber was passiert mit AC? Stellen Sie sich vor, am Eingang wird ein 1-kHz-Sinus eingefügt. Das bedeutet, dass der Ausgang des Integrators ein Kosinus ist, der auf den invertierenden Eingang zurückgeführt und mit dem ursprünglichen Signal addiert wird.

Ist das nicht schädlich? Ich meine, das Hinzufügen eines Kosinussignals beeinflusst das ursprüngliche AC-Signal (um einen kleinen Betrag). Übersehe ich etwas?

Antworten (4)

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Ich spüre den Offset des Breitbandverstärkers (WBA) an seinem invertierenden Eingang, wo Vos ohne jede Abhängigkeit von Vin liegt. Ich habe meinen Integrator und Tiefpassfilter (LPF) nur verwendet, um das Rauschen des Auto-Zero-Verstärkers (AZA) zu begrenzen. Ich habe eine Zeitkonstante von 1 ms für minimales Gesamtausgangsrauschen und 0,5 ms für den LPF gewählt. Der Vorteil der Erfassung von Vos am invertierenden Eingang besteht darin, dass der Verstärker gleichstromgekoppelt werden kann.

Schöne Konfiguration, ich sollte es überprüfen, ich denke, es korrigiert nicht die an R2 erzeugte aktuelle Offset-Spannung. PS: Bist du derselbe Kugelstadt aus "Opamps for Everyone"?

Ja, es wird das AC-Signal um einen kleinen Betrag beeinflussen, und dieser Betrag halbiert sich bei jeder Verdoppelung der AC-Frequenz. Sie entwerfen also einen Integrator, der DC entfernen soll, um keine signifikante Auswirkung auf die AC-Verarbeitungsverstärkung des Verstärkers zu haben.

Betrachten Sie R5 und C3; sie bilden bei etwa 0,2 Hz einen Tiefpassfilter, bei 0,4 Hz ist die integrierende Wirkung halbiert und bei 0,8 Hz hat sich die Wirkung geviertelt. Verstehst du, wohin ich damit gehe?

Ja, ich verstehe, was Sie meinen, also ist das Hinzufügen eines DC-Servos in Bezug auf Audio nicht vollständig transparent, vorausgesetzt, dass der Effektbeitrag bei hörbaren Frequenzen unbedeutend ist.
@Ss Ich denke, Sie meinen: "Das Hinzufügen eines DC-Servos ist audiotechnisch völlig transparent, vorausgesetzt, dass der Effektbeitrag bei hörbaren Frequenzen unbedeutend ist." Wenn der Beitrag unbedeutend ist, bedeutet das nicht, dass auch der Effekt unbedeutend ist?

Ich dachte, Sie hätten diese Art von Servoschleife verstanden, die bei Hochleistungs-Audioverstärkern verwendet wird, um die durch Kondensatoren verursachte Phasenverschiebung zu vermeiden. Ihre Zeitkonstante scheint 0,16 Hz zu sein, daher wird jedes "Ereignis" bei oder unter einer Rate von 0,16 Hz durch die Schleife aufgehoben.

Frequenzen über 0,16 Hz werden ignoriert, da die Schleife stabil ist. Die TL072-Serie ist übrigens deutlich leiser. Er ist für Audio ausgelegt, während der TL082 ein Mehrzweck-Operationsverstärker ist

HINWEIS: Nur um genau zu sein, da Sie ein 2-poliges Design mit C3/R5 und C2/R4 haben, beträgt der Rolloff 6 dB pro Oktave oder 70,7 % von 70,7 %, was 50 % oder 1/2 Intensität pro entspricht Oktave. Es ist kein scharfer Abfall, aber es ist kontinuierlich. Bei 16 Hz ist von keiner DC-Komponente mehr übrig.

Wie sind Sie auf die Zeitkonstante von 1,6 Hz gekommen, ich bekomme 0,16 Hz, Tippfehler?
Ja. Ich habe es repariert. Ich habe sogar eine Nachschlagetabelle für dieses Zeug. Mea Culpa.
Übrigens verwende ich den TL082 nicht, es ist nur so, dass ich irgendein Standardteil ausgewählt habe, um die Schaltung im Simulator zu zeichnen.

Ja, es korrigiert die Spannung an R2 aufgrund des Vorspannungsstroms. Der Integrator integriert weiter, bis die Spannung am invertierenden Eingang 0 V (oder Vcc/2) in einer Schaltung mit einfacher Versorgung beträgt. Und ja, ich bin derselbe Thomas Kugelstadt.

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