Beste Topologie für aktives Dämpfungsglied

Was sind die Vor- und Nachteile der einzelnen Operationsverstärker-Dämpfungsgliedtopologien? Welche würden Sie verwenden?

Widerstandsteiler gefolgt von einem Puffer:

1. Topologie

Invertierendes Operationsverstärker-Dämpfungsglied:

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"Welche würden Sie verwenden?" Das hängt von vielen Dingen ab - es ist sehr weit gefasst ... Haben Sie mehr Kontext?
Das Beste ist das, das Ihren Anforderungen entspricht. Benötigen Sie eine hohe Eingangsimpedanz? Benötigen Sie eine niedrige Ausgangsimpedanz? Wollen Sie das Signal invertieren oder nicht?

Antworten (2)

Wie die Kommentare sagen, hängt es davon ab, was Sie tun möchten. Aber ich möchte auf eine gefährliche Sache in Bezug auf Ihre zweite Schaltung hinweisen: Wenn Sie mit einer Verstärkung von weniger als Eins arbeiten, kann der Operationsverstärker schwingen.

Viele Operationsverstärker sind als "unity-gain stable" spezifiziert, aber sie schwingen tatsächlich, wenn Ihre Verstärkung kleiner als eins ist. TL074 / 084 ist ein Beispiel.

Andere Operationsverstärker wie der NE5534 sind nur mit einer Verstärkung von mehr als 5 stabil. Wenn Sie einen NE5534 mit einer Verstärkung von weniger als 5 betreiben, schwingt er.

Es gibt ein Heilmittel für dieses Oszillationsproblem - Sie müssen der Schaltung eine Rauschverstärkung hinzufügen. Dazu fügen Sie einfach einen Widerstand vom Eingang des Operationsverstärkers (-) zur Masse hinzu, sodass die Verstärkung dieses Widerstands und des Rückkopplungswiderstands mindestens eins ist. Dann können Sie einen größeren Eingangswiderstand (R2) für eine Verstärkung von weniger als Eins haben.

Ich bin vor fast 30 Jahren auf genau dieses Problem gestoßen, und entweder EDN oder Electronic Design haben einige Zeit später einen guten Artikel über das Problem geschrieben. Zu diesem Zeitpunkt hatte ich bereits herausgefunden, was das Problem war, und es behoben, aber der Zeitschriftenartikel ging auf viele Details ein, an die ich nicht gedacht hatte.

Ich denke, die "gefährliche" Situation ist die gleiche wie bei jedem (positiven) Einheitsverstärkungsverstärker. Und – ja – dieser zusätzliche Widerstand verbessert den Phasenabstand. Aber ich verstehe das R2-Argument nicht. Warum sollte R2 größer sein?
Ich glaube nicht, dass das Verringern der Verstärkung unter Eins stabile Verstärker mit Einheitsverstärkung zum Schwingen bringt. An der Grenze der großen Dämpfung ist R2 = 0, also ist die Schaltung für Rauschen im Grunde ein Folger. Wenn der Operationsverstärker stabil ist, treten keine Schwingungen auf.

Der Rat von Jim Williams* lautete: „Immer invertieren, es sei denn, Sie können es nicht.“
Das heißt, ich habe eine geschaltete Dämpfungsstufe hergestellt und festgestellt, dass das Nicht-Invertieren einfacher ist.

*Aus einem seiner "Analog Circuit Design"-Kompendien.

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