Warum ist im folgenden Schaltplan ein 100-kΩ-Widerstand ( NICHT R2 ) an den Kondensator angeschlossen? Nach meinem Verständnis wirkt der Kondensatorwiderstand als Hochpassfilter, um den Gleichstromversatz des Mikrofons zu blockieren. Da jedoch nur der Kondensator Gleichstrom blockiert, warum wird der 100k-Widerstand verwendet? Laut dem Autor des Videos (Link unten) wird der 100k verwendet, um "den unverstärkten Ausgang des Mikrofons nicht zu überlasten". Ich verstehe diesen Teil nicht.
Kann in dieser Schaltung oder in einer anderen Schaltung nur ein Kondensator ohne den 100k-Widerstand verwendet werden?
Antworten:
Der Widerstand dient dazu, einen Gleichstrompfad für den Eingangsvorspannungsstrom des Operationsverstärkers bereitzustellen.
Es wird normalerweise so gewählt, dass es dem Gleichstromwiderstand entspricht, der an den anderen Eingang angeschlossen ist, so dass der Vorspannungsstrom keinen Spannungsversatz am Ausgang des Operationsverstärkers erzeugt. In diesem Fall beträgt der effektive Gleichstromwiderstand am invertierenden Eingang jedoch nur 1 k || 100 k = 990 Ω, so dass hier kein Vorteil erzielt wird.
Es wird auch so gewählt, dass es hoch genug ist, um den Frequenzgang der Schaltung insgesamt (in Verbindung mit dem DC-Sperrkondensator) nicht zu beeinflussen. In diesem Fall haben 0,1 µF und 100 kΩ eine Eckfrequenz von
Dies bedeutet, dass bei Frequenzen über diesem Wert der Widerstand keine Auswirkung auf das Wechselstromsignal hat, jedoch unterhalb dieser Frequenz ein Rolloff (Amplitudenverlust) auftritt. Auf diesen "Lade" -Effekt hat sich wahrscheinlich der Autor des Videos bezogen.
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selected to be the same as the DC resistance connected to the other inputkläglich versagt, da der Gleichstromwiderstand zum invertierenden Eingang 990 Ω beträgt. In diesem Fall kann ich nur davon ausgehen, dass es einfach gewählt wurde, um zu vermeiden, dass der Mikrofonausgang zu stark belastet wird, oder weil die Schaltung bereits einige 100-kΩ-Teile hatte.Dave Tweeds Antwort ist in Bezug auf die Fakten ausgezeichnet (und so habe ich sie positiv bewertet). Da dies im Grunde eine Frage für Neulinge ist, die in den meisten Lehrbüchern zur Einführung in die Elektronik behandelt / beantwortet wird, gibt es vielleicht einen Nachtrag, der es wert ist, gemacht zu werden: wie man es herausfindet (oder sich selbst überzeugt) ... mit SPICE!
Ich verwende einen anderen Operationsverstärker, den NE5532, der wahrscheinlich höhere Vorspannungsströme aufweist, aber üblicherweise in Audio verwendet wird. Die Schaltung ist ansonsten im Grunde die gleiche, außer dass ich mit Bedacht auch eine Ausgangskappe hinzugefügt habe ... was keine schlechte Idee ist, wie Sie weiter unten sehen werden, warum:
Es gibt ungefähr -5V DC-Vorspannung am Ausgang (vor der Kappe). Und diese stammen aus der Verstärkung der Eingangsvorspannung (etwa -50 mV), die am Eingang durch den Strom verursacht wird, der durch den Vorspannungswiderstand R10 mit positivem Eingang fließt. Beobachten Sie nun, was passiert, wenn wir diesen R10-Widerstand auf 100 Ohm erhöhen (oder ihn ganz entfernen).
Der Ausgang geht in die Sättigung; Wir haben einen Hinweis, warum es passiert ist, weil die Eingangsoffsetspannung auch viel höher ist als zuvor (ungefähr -200 mV anstelle von -50 mV).
Sie können auch einen parametrischen Sweep einiger Werte für R10 durchführen, in diesem Fall 50K, 100K, 150, 200K, was sich als ausreichend herausstellt, um mit dem NE5532 eine Ausgangssättigung zu verursachen.
Und wenn Sie neugierig sind, die Offset-Spannung zu eliminieren (so weit wie möglich, in der Praxis ist sie nicht perfekt), müssen Sie einen weiteren Widerstand (R3 = R10) hinzufügen, um die Eingangsströme grob anzupassen. Dies ist nur relevant, wenn Sie ohne die Ausgangskappe leben möchten, wie es die Schaltung aus der Frage versucht. Aber das ist im Grunde ein anderes Thema, das hier Gegenstand einer anderen Frage ist.)
Schließlich habe ich den Quellcode für eine der oben genannten (sehr ähnlichen) Schaltungen hochgeladen , nämlich die dritte / parametrische, damit Sie (Neulinge) selbst experimentieren können. Sie benötigen das Opam-Makromodell NE5532, damit der Code unverändert funktioniert (obwohl praktisch jeder Opamp auf die gleiche Weise funktioniert, aber bei unterschiedlichen R10-Werten eine Sättigung verursacht), und natürlich den LTSpice IV- Simulator.
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