Uso della resistenza da 100 K ohm insieme al condensatore da 0,1 uF?

Nello schema elettrico seguente, perché è presente una resistenza da 100 KΩ ( NON R2 ) collegata al condensatore? Per quanto ne so, il condensatore-resistore funge da filtro passa-alto per bloccare l'offset CC del microfono, ma poiché solo il condensatore blocca CC perché viene usato il resistore 100k? Secondo l'autore del video (link sotto), ha detto, il 100k viene utilizzato "per non sovraccaricare l'uscita non amplificata del microfono". Non capisco questa parte.

Inoltre, è possibile utilizzare solo un condensatore in questo circuito o in qualsiasi altro circuito senza la resistenza da 100k?

Tutorial sul filtro passa-alto passivo RC! Circuito microfono-altoparlante semplice

— putu06
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Fondamentalmente la stessa domanda, ma per un amplificatore a inversione è su electronics.stackexchange.com/questions/93496/…

— Fizz

Risposte:

Il resistore è lì per fornire un percorso CC per la corrente di polarizzazione in ingresso dell'opamp.

Normalmente viene selezionato per essere uguale alla resistenza CC collegata all'altro ingresso, in modo che la corrente di polarizzazione non produca un offset di tensione all'uscita dell'opamp. Ma in questo caso, la resistenza CC effettiva sull'ingresso invertente è solo 1k || 100k = 990Ω, quindi qui non si ottiene alcun vantaggio.

È anche selezionato per essere sufficientemente alto da non influire sulla risposta in frequenza del circuito in generale (in combinazione con il condensatore di blocco CC). In questo caso, 0,1 µF e 100 kΩ hanno una frequenza d'angolo di

\frac{1}{2 π R C} = 15.9 H z

$\frac{1}{2\pi R C} = 15.9 Hz$

Ciò significa che per frequenze superiori a questo valore, la resistenza non avrà alcun effetto nel segnale CA, ma ci sarà un rolloff (perdita di ampiezza) al di sotto di questa frequenza. Questo effetto "caricamento" è probabilmente ciò a cui si riferiva l'autore del video.

— Dave Tweed
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Posso chiederti in che modo influisce sulla risposta in frequenza del circuito? In che modo è "abbastanza alto"?

— thexeno,

Vedi modifica sopra. Come vedi il valore R aumenta, la frequenza dell'angolo si riduce. Devi solo decidere quale frequenza d'angolo è "abbastanza bassa".

— Dave Tweed,

Vale la pena notare che, in termini di essere selected to be the same as the DC resistance connected to the other input, fallisce miseramente, poiché la resistenza CC all'ingresso invertito è 990Ω. In questo caso, posso solo supporre che sia stato scelto semplicemente per evitare di caricare troppo l'uscita del microfono, o perché il circuito aveva già alcune parti da 100KΩ.

— Connor Wolf,

Penso che la risposta sarebbe più completa se si affrontassero gli effetti sul circuito di rimozione di quel resistore.

— Nicolas Holthaus,

@NicolasHolthaus: Ah, beh, in quel caso, l'LM324 mostrato nello schema utilizza uno stadio di ingresso PNP Darlington, il che significa che la corrente di polarizzazione esce dai pin di ingresso. Senza un percorso CC per esso, l'estremità destra del condensatore verrà caricata a quasi + 9 V e l'uscita dell'opamp si saturerà fino a quando può andare in direzione positiva.

— Dave Tweed,

La risposta di Dave Tweed è eccellente sui fatti (e quindi l'ho votata). Poiché questa è fondamentalmente una domanda da principiante che viene trattata / risposta nella maggior parte dei libri di testo di elettronica di introduzione, c'è forse un addendum che vale la pena fare: come capire (o convincerti) ... usando SPICE!

Sto usando un opamp diverso, il NE5532, che probabilmente ha correnti di polarizzazione più elevate, ma che è comunemente usato nell'audio. In caso contrario, il circuito è sostanzialmente lo stesso, tranne per il fatto che ho aggiunto saggiamente anche un tappo di uscita ... il che non è una cattiva idea come dovresti sotto perché: inserisci qui la descrizione dell'immagine

Ci sono circa -5 V di polarizzazione DC sull'uscita (prima del limite). E questi hanno origine dall'amplificazione della tensione di polarizzazione dell'ingresso (circa -50mV) causata all'ingresso dalla corrente che scorre attraverso il resistore di polarizzazione dell'ingresso positivo R10. Ora guarda cosa succede quando aumentiamo questa resistenza R10 a 100Mohm (o la rimuoviamo del tutto). inserisci qui la descrizione dell'immagine

L'uscita va in saturazione; abbiamo un suggerimento sul perché la tensione di offset in ingresso sia anche molto più alta di prima (circa -200mV invece di -50mV).

È inoltre possibile eseguire una scansione parametrica di alcuni valori per R10, in questo caso 50 K, 100 K, 150, 200 K, che risulta essere sufficiente per causare la saturazione dell'uscita con NE5532. inserisci qui la descrizione dell'immagine

E se sei curioso di eliminare (il più possibile, in pratica non sarà perfetto) la tensione di offset, allora devi aggiungere un altro resistore (R3 = R10) per abbinare approssimativamente le correnti di ingresso. Ciò è rilevante solo se si desidera vivere senza il limite di uscita come il circuito della domanda tenta di fare. Ma questo è fondamentalmente un altro argomento, che è l'oggetto di una domanda diversa qui.) inserisci qui la descrizione dell'immagine

Infine, ho caricato il codice sorgente per uno dei circuiti sopra (molto simili), vale a dire il 3 ° / parametrico, in modo che voi (principianti) possiate sperimentare voi stessi. È necessario il macromodel opamp NE5532 affinché il codice funzioni così com'è (anche se praticamente qualsiasi opamp funzionerà allo stesso modo ma provocherà la saturazione a valori R10 diversi) e ovviamente il simulatore LTSpice IV .

— effervescenza
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