Op-amp voltaj takipçisinin kararsızlığı nasıl düzeltilir?


10

Bir devrede bir dizi tekli tedarik op-amp ( OPA4344 ) kullanıyorum ve bunlardan birini diğer birçok op-ampın + tarafına sanal bir toprak için bir VCC / 2 değeri sağlamak için kullanıyorum.

VCC +5 volttur. Kartı ilk kez açtığımda, çıkıştan 2,5v alırım, ancak bir süre sonra çıkış yaklaşık 4,5 volta atlar ve kapatıp tekrar açana kadar orada kalır.

resim açıklamasını buraya girin

Burada şunu okudum :

Güçlü (yani, birlik kazancı) geri beslemesi ve gerçek işlemsel yükselteçlerin bazı ideal olmayan özellikleri nedeniyle, bu geri besleme sisteminin zayıf kararlılık marjlarına sahip olma eğilimi vardır. Sonuç olarak, sistem yeterince kapasitif yüklere bağlandığında kararsız olabilir. Bu durumlarda, dengeyi sağlamak için bir gecikme dengeleme ağı (örn. Yükü bir direnç yoluyla voltaj takipçisine bağlamak) kullanılabilir.

Gördüğünüz gibi, zaten çıktıda bir direnç kullanıyorum. 4344 (daha önce atıfta bulunulan) için veri sayfası, op-amp'in "birim kazanç kararlı" olduğunu iddia etmektedir.

Kararsızlığa neden olabilecek başka bir şey var mı? Her çıkış için ayrı bir dirence ihtiyacım var mı (şu anda VOUT'a bağlı üç op-amp'nin + girişleri).


Sadece tek bir op amp kullanırsanız ne olur?
Leon Heller

Bunu denediğime inanıyorum ve aynı sonucu aldım, ancak bu akşam bu deneyi tekrarlayacağım. (Evde bu özel cihaza sahibim ve şu anda yerinde çalışıyorum.) BTW, bu devrenin bir PCB'ye yerleştirildiğini ve bir breadboard'da olmadığını belirtmeyi unuttum.
tcrosley

Belki de bu opamp birlik kazancında hala biraz seğirir ve yüke bağlı olarak hareket eder? LM324 gibi temel bir şeyi deneyebilir ve bir fark yaratıp yaratmadığını görebilir misiniz? Gerilim takip uygulamalarında çok kullanılırlar. Çok daha ucuz olmalı.
Olin Lathrop

1
Paketteki diğer 3 opamp'ınız ne yapıyor? Bunlardan en az biri "mutlu değilse" tüm paketi etkileyebilir (mutlu olmadığı yerde = ciddi bir yanlışlık, opampa bağlıdır)
Jason S

2
Öneri başına kapasitörler ekledim ve çipi de değiştirdim. + Uçtaki voltaj doğruydu.
tcrosley

Yanıtlar:


6

VCC +5 volttur. Kartı ilk kez açtığımda, çıkıştan 2,5v alırım, ancak bir süre sonra çıkış yaklaşık 4,5 volta atlar ve kapatıp tekrar açana kadar orada kalır.

İlk başta bunun ortak mod giriş aralığının dışında bir faz ters çevirme durumu gibi göründüğünü düşündüm (OPA344 için -0.1V ila (Vcc - 1.5V = 3.5V). Bu günlerde daha nadir, ancak bazı op -amps, ortak mod aralığının dışındayken kazanç tersine döner, bu da etkili bir mandallama durumuna neden olur.Pazer ters çevrimli bir op-amp için, ortak mod aralığında kaldığınız sürece, iyi olmalısınız, ancak Dışarıda hiç sıkıntı yaşarsa, düzgün çalışacağına dair bir garanti yoktur.

Ancak OPA334 veri sayfası şunu söylüyor:

OPA334 ve OPA335 serisi op amplifikatörleri birlik kazancı istikrarlıdır ve beklenmedik çıkış fazı tersine çevrilmeden arındırılmıştır. Zaman ve sıcaklıkta düşük ofset voltajı ve çok düşük kayma sağlamak için otomatik sıfırlama teknikleri kullanırlar.

Bu noktada, bu sorunu kolayca yeniden oluşturabileceğinizi varsayarak denemek için birkaç şey kaldı.

  1. Kontrol tüm osiloskoplu opamp pimi gerilimi. Vcc ve Vss'in beklediğiniz gibi olduğundan emin olun ve op-amp'in + pininin beklediğiniz 2,5V olup olmadığını kontrol edin.

  2. Op-amp + ile toprak arasına bir kondansatör (100-1000pF) ekleyin. Bunu, voltaj bölücü düğümünün empedansını yüksek frekanslarda düşük tutmak için yapmalısınız, böylece gürültü almaz. Bu sorunu giderirse, op-amp'nin düşük frekanslı sinyallerle doğrusal olarak davrandığı, ancak yüksek frekanslı sinyalleri verir ve AC'yi bir DC eğilimine dönüştürür.

  3. Op-amp beslemesine bir bypass kondansatörü ekleyin. (arz gürültüsü bu kadar fark yaratmamalıdır, ama asla bilemezsiniz)

  4. Op-amp'i aynı modelden bir başkasıyla değiştirin - karttaki olanı hasar görebilir.

Her şey hala iyi görünüyorsa, o zaman oldukça bir tamponun var.


2

Verdiğiniz geri bildirimlerle seri olarak bir direnç yerleştirin. Başka bir deyişle, sıfır direnç kablosunu çıkıştan negatif girişe çıkarın ve düşük değerli bir direnç yerleştirin, yaklaşık 2.2k diyelim. Umarım sorunu çözecektir.

Bu direnç, amplifikatörün giriş kapasitansı ile birlikte, yüksek frekanslı salınımların bloke edilmesini sağlayan bir tür telafi oluşturur. Yüksek frekans kazancı azalırsa, Barkhausean kriteri karşılanamaz ve dolayısıyla salınım olmaz. Bu salınımlar o kadar yüksek bir frekanstadır ki op-amp'taki doğrusal olmamalarla giderilir ve sonuçta ortaya çıkan DC gördüğünüz efekti verir.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.