Использовать резистор 100 кОм вместе с конденсатором 0,1 мкФ?

На схеме ниже, почему резистор 100 кОм ( НЕ R2 ) подключен к конденсатору? Насколько я понимаю, конденсатор-резистор действует как фильтр верхних частот, чтобы блокировать смещение постоянного тока микрофона, но поскольку только конденсатор блокирует постоянный ток, почему используется резистор 100 кОм? По словам автора видео (ссылка ниже), он говорит, что 100k используется «для того, чтобы не перегружать неусиленный выход микрофона». Я не понимаю эту часть.

Кроме того, можно ли использовать только конденсатор в этой цепи или любой другой цепи без резистора 100 кОм?

Пассивный RC учебник высокочастотного фильтра! Простая схема микрофон-динамик

— putu06
источник

По сути, тот же вопрос, но для инвертирующего усилителя, находится по адресу electronics.stackexchange.com/questions/93496/…

— Fizz

Ответы:

Резистор предназначен для обеспечения постоянного тока для входного тока смещения операционного усилителя.

Обычно он выбирается равным сопротивлению постоянного тока, подключенному к другому входу, чтобы ток смещения не создавал сдвиг напряжения на выходе операционного усилителя. Но в этом случае эффективное сопротивление постоянному току на инвертирующем входе составляет всего 1 кОм = 100 кОм = 990 Ом, так что преимущество здесь не реализуется.

Он также выбран достаточно высоким, чтобы не влиять на частотную характеристику цепи в целом (в сочетании с блокирующим конденсатором постоянного тока). В этом случае 0,1 мкФ и 100 кОм имеют угловую частоту

\frac{1}{2 π R C} = 15.9 H z

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

Это означает, что для частот выше этого значения резистор не будет влиять на сигнал переменного тока, но произойдет спад (потеря амплитуды) ниже этой частоты. Этот эффект «загрузки», вероятно, и имел в виду автор видео.

— Дэйв Твид
источник

Могу ли я спросить, как влияет частотная характеристика цепи? Каким образом "достаточно высоко"?

— thexeno

Смотрите редактирование выше. Вы можете видеть, что при увеличении значения R угловая частота уменьшается. Вы просто должны решить, какая угловая частота является «достаточно низкой».

— Дэйв Твид,

Стоит отметить, что, с точки зрения бытия selected to be the same as the DC resistance connected to the other input, он терпит неудачу с треском, так как сопротивление постоянного тока на инвертирующий вход составляет 990 Ом. В этом случае я могу только предположить, что он был выбран просто для того, чтобы избежать чрезмерной загрузки выходного сигнала микрофона или потому, что в схеме уже было несколько частей по 100 кОм.

— Коннор Вольф

Я думаю, что ответ был бы более полным, если бы вы рассмотрели влияние на схему удаления этого резистора.

— Николас Холтхаус

@NicolasHolthaus: Ах, хорошо, в этом случае LM324, показанный на схеме, использует входной каскад PNP Дарлингтона, что означает, что ток смещения выходит из входных контактов. Без постоянного тока для него правый конец конденсатора будет заряжаться почти до + 9 В, и выход операционного усилителя будет насыщаться настолько, насколько это возможно, в положительном направлении.

— Дэйв Твид

Ответ Дэйва Твида превосходен по фактам (и поэтому я проголосовал за него). Поскольку это в основном вопрос новичка, на который есть ответы / ответы в большинстве учебников по электронике, возможно, стоит сделать одно дополнение: как с этим разобраться (или убедить себя) ... используя SPICE!

Я использую другой операционный усилитель, NE5532, который, вероятно, имеет более высокие токи смещения, но который обычно используется в аудио. В остальном схема в основном та же самая, за исключением того, что я мудро добавил заглушку вывода ... что неплохо, как вы поймете ниже, почему: введите описание изображения здесь

Приблизительно -5 В смещения постоянного тока на выходе (до ограничения). И это происходит из-за усиления входного напряжения смещения (около -50 мВ), вызванного на входе током, протекающим через резистор смещения положительного входа R10. Теперь посмотрим, что произойдет, если мы увеличим этот резистор R10 до 100 МОм (или удалим его вообще). введите описание изображения здесь

Выход идет в насыщение; у нас есть подсказка, почему это произошло из-за того, что входное напряжение смещения также намного выше, чем раньше (около -200 мВ вместо -50 мВ).

Вы также можете выполнить параметрическую развертку некоторых значений для R10, в данном случае 50K, 100K, 150, 200K, что оказывается достаточным для насыщения выхода с помощью NE5532. введите описание изображения здесь

И если вам интересно исключить (насколько это возможно, на практике это не будет идеально) напряжение смещения, то вам нужно добавить еще один резистор (R3 = R10), чтобы примерно соответствовать входным токам. Это актуально, только если вы хотите жить без выходного колпачка, как пытается сделать схема из вопроса. Но это в основном другая тема, которая здесь является предметом другого вопроса .) введите описание изображения здесь

Наконец, я загрузил исходный код для одной из вышеупомянутых (очень похожих) схем, а именно 3-й / параметрической, чтобы вы (новички) могли поэкспериментировать сами. Вам нужен макромодель операционного усилителя NE5532, чтобы код работал как есть (хотя практически любой операционный усилитель будет работать одинаково, но будет вызывать насыщение при различных значениях R10) и, конечно, симулятор LTSpice IV .

— шипение
источник