Warum muss dieser Kondensator ein "Low Leakage"-Typ sein?

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Ich habe diesen Artikel gelesen , in dem es um nicht invertierende Operationsverstärker ging, und als ich die obige Single-Rail-Operationsverstärkerschaltung vorstellte, gab er Folgendes aus, ohne den Kondensator C2 zu betreffen:

Kondensatortyp C2: Es ist wichtig, dass dieser Kondensator ein Typ mit geringer Leckage ist. Wenn nicht, könnte die Leckage dazu führen, dass der Ausgang auf die Spannungsschiene trifft, wenn in der Schaltung eine gewisse Verstärkung vorhanden ist.

Warum die Anforderung „geringe Leckage“? Würde ein Leckstrom nicht einfach durch die OpAmp-Aktion kompensiert?

Wenn der Operationsverstärker zu viel kompensieren muss, kommt es zu Oszillationen. Ich finde.

Antworten (2)

Jegliche Leckage in C2 würde nur dadurch korrigiert, dass sich der Ausgang des Operationsverstärkers positiv bewegt, um den Leckstrom durch R2 zu liefern.

Wenn dies den Ausgang in die Nähe der positiven Versorgungsschiene bewegt, würde dies die Ausgangsschwingfähigkeit verringern oder sogar den Operationsverstärker sättigen. Der tatsächliche Effekt hängt vom Wert von R2 ab.

Die Vorsicht scheint etwas übertrieben. Meiner Erfahrung nach ist es selten, dass ein Leck in diesem Kondensator ein Problem mit den normalen Werten von R1 und R2 darstellt.

Um Probleme mit Streukapazitäten zu vermeiden, sollten R1 und R2 normalerweise nicht höher als einige 10 oder 100 Kiloohm sein. Es würde viele Mikroampere Leckage in C2 erfordern, damit ein Problem auftritt.

In den meisten Schaltungen wäre es akzeptabel, dass C2 je nach erforderlichem Wert elektrolytisch oder keramisch ist.

Wenn die Schaltung sehr hohe Widerstandswerte und/oder niedrige Versorgungsspannungen verwendet, könnte es ein größeres Problem geben.

Es fehlt ein Wort in der Warnung, es sollte lauten

... muss ein Typ mit relativ geringer Leckage sein

Das heißt, in Bezug auf den Wert von R2.

Der Potentialteiler R3/R4 baut die Vorspannung an den Verstärkereingängen auf, die die Spannung über C2 einrichtet. Jeglicher Leckstrom durch C2 muss vom Verstärker durch R2 fließen und führt daher zu einem DC-Offset.

Wenn C2 nicht elektrolytisch ist, haben Sie unter allen praktischen Umständen keine Probleme. Die Leckage bei Kunststoff- oder Keramikkondensatoren ist in der Regel so gering, dass Sie sie als Bastler nie bemerken werden.

Wenn C2 elektrolytisch ist, könnte es ein Problem geben, wenn C2 oder R2 extreme Werte erhalten, z. B. > 1000 uF oder > 10 MOhm, oder wenn die Nennspannung der Kappe sehr nahe an der Vorspannung liegt.

Interessanterweise, wenn C2 ein neuer Elektrolyt ist oder lange Zeit gelagert wurde, gibt es wahrscheinlich ein anfängliches Problem, selbst bei vernünftigen Werten. Ein Elektrolytkondensator muss die Oxidschicht auf seiner Anode reformieren, und bis dies geschieht, könnte die Leckage um Größenordnungen über der Spezifikation liegen. Wenn R2 groß ist (gish), ist der dafür verfügbare Strom sehr klein, und dies kann lange dauern. In diesem Fall empfiehlt es sich, den Kondensator manuell zu reformieren, indem Sie ihn für eine Weile auf seine Nennspannung oder zumindest auf eine Spannung über der endgültigen Betriebsspannung aufladen, bevor Sie ihn entladen und einlöten.