这个电路叫什么名字?

电器工程 运算放大器
2022-01-14 15:54:25

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

我试过用谷歌搜索它,但我的关键字并没有真正产生任何结果。

我想了解更多关于这种类型的电路;它在哪些应用中有用?如何选择C1?据我回忆,它提供 1 的直流增益,但提供由反馈电阻设置的交流增益。

它有名字吗?

补充 说,我应该强调这个问题的重点是 C1 及其在电路中的位置。

3个回答

是的 - 它有一个名字。在控制理论中,这个电路被称为PD-T1 单元它具有具有一定延迟项 T1 的比例微分行为。在滤波器方面,它的工作原理类似于具有叠加恒定增益的一阶高通。

传递函数为 \$H(s)= 1 + sR1 \cdot \dfrac{C}{1+sR2C}\$

该设备用于在特定频率范围内增强相位(用于稳定目的)。请注意,作为 PD-T1 元素的应用需要 \$R1>R2\$。

不仅如此,所示电路用作单电源操作的简单同相放大器(增益:\$1+R1/R2\$)。为此,非投资。输入以 50% 的电源电压直流偏置 - 因此输入信号必须通过输入电容器耦合。由于直流增益保持一致,偏置电压也以“1”的增益传输到输出。

BODE图:幅度从一开始,在\$wz=\dfrac{1}{(R1+R2)C}\$处开始上升,然后在\$wp=1/R2C\$处停止上升\$1+(R1/R2)\$ 的值。增益的上升与相应的相位增强有关。

由于提到的相位增强特性,PD-T1 模块也被称为“前导控制器”。

我只是称其为非反相放大器。

如果我们认为运算放大器是理想的,那么计算传递函数非常容易。

在 DC 中,C1 开路,因此 R1 和 R2 中没有电流,因此运算放大器处于缓冲配置中,增益为 1。

当 f 变得非常大时,C1 闭合,电路的增益是通常的 1+R1/R2,导致您的值获得 2 增益。

然后,您期望一个有限极点和一个有限零点,零点先于极点出现。您可以使用“看到电阻”方法计算极点:C1 看到 R1+R2 所以 \$\omega_p=\frac{1} {(R_1+R_2)C_1}\$。您现在可以将零脉动计算为 \$\omega_z=\omega_p\frac{A_0}{A_\infty}=\omega_p\frac{1}{2}\$

我相信它没有通用名称。它在 DC 处具有单位增益,并且在频谱中的某个点增益将上升到 2。这取决于:-

高频增益 = 1 + R1/R2

增益接近 2 的频率(3dB 点)由 R2 和 C1 决定。当 C1 的电抗等于 R2 时,这是 3dB 点,电容器的电抗为:-

Xc = \$\dfrac{1}{2\pi f C}\$ = R1

因此 f = \$\dfrac{1}{2\pi R_1 C}\$

对于您的值,这是 1591 Hz。