Banda passante op-amp ad anello chiuso

[wisedevil]

Salve,

Avrei una domanda circa gli amplificatori operazionali.
Essendo compensato internamente, l'op-amp esibisce una caratteristica in frequenza di tipo passa-basso. Riducendo il guadagno tramite retroazione, si estende la banda passante.

Si ottiene dunque un triangolo, come quello in figura:

Grafico.JPG (8.73 KiB) Osservato 5714 volte

Conoscendo la pendenza (dell'ipotenusa) e la frequenza di taglio iniziale, applicando semplici teoremi geometrici potrei rapidamente trovare la nuova frequenza di taglio. Questo pero' e' vero soltanto se conosco a priori la pendenza dell'ipotenusa. Nell'esempio in questione e' fissa a -20 db/dec, pero' mi domando se sia possibile (nella pratica) avere una pendenza differente (es. -40, -60, ecc..).

Quindi i dubbi che mi sorgono sono:
- La pendenza esibita oltre la frequenza di taglio (nel grafico del guadagno), e' sempre -20db/dec o dipende dall'op-amp?
- Questa pendenza e' modificabile dal circuito in cui viene inserito l'op-amp?

[mrc]

Ciao wisedevil.

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[wisedevil]

Ops, chiedo scusa.

Vado subito a cercare il regolamento

[Simens]

In base alla mie conoscenze, l'amplificatore operazionale trattandosi di un sistema di primo ordine, ha sempre una pendenza che vale -20dB, e non varia nei vari amplificatori operazionali (varia il GBW=gain bandwidth). Per ottenere una pendenza maggiore (40,60,80) devi passare a filtri di ordine superiore che possono essere di vari tipi: Butterworth, Bessel, Chebyschev, tutti filtri che però hanno i loro vantaggi e svantaggi (dipende dall'applicazione di cui vuoi fare uso) ad esempio se ti serve un filtro molto selettivo, con un ripple controllato (2dB) si utilizza solitamente Butterworth. Spero di essere stato esauriente.

[wisedevil]

Chiarissimo, grazie mille!

[DoeM]

- La pendenza esibita oltre la frequenza di taglio (nel grafico del guadagno), e' sempre -20db/dec o dipende dall'op-amp?

Dipende: siamo abituati a vedere una pendenza del guadagno a -20 dB/decade perché si assume che l'opamp sia compensato, e la compensazione sia fatta a singolo polo dominante. Questo però non è sempre vero: l'opamp potrebbe non essere compensato, o comunque i poli a frequenza più alta potrebbero trovarsi ugualmente vicini. Infine, pure il classico opamp compensato con comportamento a singolo polo dominante avrà a più alta frequenza degli altri poli (detti appunto non dominanti, il cui numero dipende dalla topologia interna dell'opamp) che faranno scendere il guadagno più rapidamente. Diciamo che, in linea di massima, gli opamp reali "partono" quasi tutti con pendenza -20 dB/decade; alcuni, però, cambiano pendenza (-40 db/decade, o anche di più) relativamente presto.
Per chiarire questi aspetti sarebbe necessario approfondire l'argomento delle strategie di compensazione interna degli opamp.

EDIT: Allego, a titolo di esempio, il grafico del guadagno di un opamp non compensato a tre stadi.

Guadagno di un opamp non compensato a tre stadi

- Questa pendenza e' modificabile dal circuito in cui viene inserito l'op-amp?

Assolutamente sì; su questo principio si basano ad esempio i filtri attivi basati su opamp con cella biquadratica.

[wisedevil]

Grazie mille, vedro' di approfondire l'argomento partendo da questi spunti.

[ingframin]

A parte tutto, normalmente le curve sono nel datasheet... Lo vedi subito da li se l'opamp ha più di un polo vicino alla frequenza di taglio e come varia quest'ultima.
In ogni caso il datasheet riporta sempre sia la banda a guadagno unitario, sia il prodotto banda x guadagno che le curve misurate in laboratorio, quindi non quelle teoriche calcolate a tavolino.