(Answer) (Category) FAQ de los Laboratorios de Circuitos Electrónicos y Sistemas Electrónicos Digitales : (Category) Caracterización y medidas :
La frecuencia de corte superior que mido en mi filtro/amplificador es menor de la esperada. ¿A qué se puede deber?
Varias posibilidades:

 + Error en el cálculo teórico
 + Error en la medida
 + Efecto apreciable de la capacidad de entrada del operacional
   (éste es más raro)
 + Otros

Detallo un poco más lo de "otros", asumiendo que los tres primeros puntos
son correctos:


    A la hora de hacer las medidas de la frecuencia de corte superior
(o, en general, medidas de la función de transferencia en alta
frecuencia), intervienen dos factores: el ancho de banda del
amplificador en sí (efecto del desplazamiento del polo interno del
operacional) y el slew rate, que explico más en detalle a continuación.

    El efecto que se produce en esas medidas que no se ajustan a lo
esperado se debe (hay otros factores, pero éste es el típico) al slew
rate que, como os conté en clase, os indica la capacidad del operacional
para conseguir excursiones de señal a su salida de amplitud dada.

    A grandes rasgos:

          vo = A·coswt

    donde vo es la señal a la salida del amplificador y A es la amplitud
de la señal sinusoidal a la salida del mismo.

    El slew rate es una variación de tensión máxima por unidad de
tiempo, con lo que tendremos que asegurar que nunca superemos dicho
valor (espero que salgan bien las formulillas en vuestra pantalla):

     d vo
   | ---- | = | - A·w·senwt | < SR
      dt

y esto en el caso peor, es decir, para el máximo valor de dicha
variación, que es para senwt=1:

   A·w < SR

    Es decir, hay un compromiso entre amplitud y frecuencia para no
superar el SR. Algunos valores para el LM324 (típicamente SR=0,5V/us o
menor) (si no me he equivocado con la calculadora)

   f =   1KHz -> Amax = 80V
   f = 100KHz -> Amax = 800mV
   f = 500KHz -> Amax = 159mV
   f =   1MHz -> Amax =  80mV

   Y, ojo, esas amplitudes máximas son a la salida, con lo que si mi
sistema tiene ganancia, a la entrada tendré que introducir una señal
más pequeña todavía.

   En conclusión: tendréis que usar señales de amplitudes adecuadas para
hacer una correcta medición de la función de transferencia del sistema.

 
macias@die.upm.es
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