Bir op amp'i tampon olarak kullanma

Birkaç OP470 Quad Op amplifikatör kullandığımız bir proje üzerinde çalışıyoruz. Kullanılmayan 2 op amp vardır ve bir sensörden gelen bir sinyali arabelleğe almam gerekir (bu sensörün veri sayfasına göre değişir). Ekstra op-amp'lardan birini kullanmak istiyorum. Teorik olarak, aşağıda gösterildiği gibi op amp'in negatif geri beslemesini kullanarak bir sinyali tamponlayabileceğinizi biliyorum:

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Ancak, kendiliğinden salınımın ve op amp kararlılığının tehlikeleri hakkında da belli belirsiz bir şey hatırlıyorum. OP470 birlik kazancı istikrarlıdır. İşte veri sayfası:

http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/OP470.pdf

Benim sorum şu, bu konfigürasyonda bir op amp'i kendi kendine salınımdan endişe etmeden tampon olarak kullanmak güvenli midir? Dikkate almam gereken başka bir şey var mı?

Veri sayfası, birlik kazancının istikrarlı olduğunu söylüyorsa, evet. Birlik kazancı sabit , op-amp'in tanımladığınız gibi kullanıldığında kararlı olacağı anlamına gelir.

Geri bildirim yolunun kısa olduğundan emin olun. Uzun yaparsanız, endüktansı artar ve belki garip şeyler olur. Bu noktada son derece paranoyak olmaya gerek yok; sadece tahta etrafında 10 inç yönlendirme gitmeyin ve iyi olmalısınız.

OP470'in bir birlik kazanç amplifikatörü veya tamponu için kullanılması kötü bir seçim değildir. Önemli olan, açık döngü kazancının 0dB'yi geçtiği faz marjı olacaktır. Opamplerin açık döngü geçiş frekanslarında 45 derecelik faz marjına sahip olması oldukça yaygındır, bu da Vin'in 1.3 katının aşılmasına ve ardından çalmaya neden olur. OP470 için durum böyle değil, eğer veri sayfasında TPC (Tipik Performans Özellikleri) 16'ya bakarsanız (sayfa 7), çapraz geçişteki faz payının 58 derece olduğunu göreceksiniz. Şimdi, optimum darbe yanıtı 60 derecelik bir faz marjı isteyeceksiniz, bu nedenle 58 derece oldukça iyi.

Birlik kazanım tamponu olarak OP470'in küçük sinyal darbe yanıtı, veri sayfasının TPC 27'sinde gösterilmiştir. Orada nabız tepkisinin neredeyse hiç aşma olduğunu ve zil sesi olmadığını göreceksiniz.

Olası endişeler:

• Çıktı yükleme. Tampon için yükün ne olduğunu göstermezsiniz, ancak kapasitif yükler faz marjını bozabilir ve zayıf yanıt verebilir. OP470'in çıkış empedansı, çaprazlamaya yaklaştıkça keskin bir şekilde yükselir, bu nedenle 100 veya 200 pF'nin üzerindeki kapasitif yüklerin faz marjını düşürmesi beklenir. Veri sayfasının (sayfa 12) 1000pF'ye kadar olan kapasitif yükleri ele alan bir bölümü vardır.

• Çıkıştan negatif girişe geri besleme direnci. Phil Frost'un dediği gibi, geri bildirim yolunu nispeten kısa tutmak isteyeceksiniz. Ancak, bazen test veya servis kolaylığı için bir geri besleme direnci kullanılacaktır. Bunu yaparsanız, direnci negatif girişe yakın koymak isteyeceksiniz ve en iyi yanıt için değeri 500 Ohm'dan daha az ve 100 Ohm'dan daha fazla tutmak isteyeceksiniz. Veri sayfası bunu birlik kazancı tamponları ile ilgili bölümde ele almaktadır (sayfa 12).

• OP470 BJT teknolojisidir, bu nedenle raydan raya çalışma yok. Giriş voltajlarının bias raylarına yaklaşık 4 volttan daha yakın olmadığından ve çıkış voltajının raylara yaklaşık 3 volttan daha yakın olmadığından emin olmanız gerekir. Sadece önemli olduğunu söylemek için sisteminizi yeterince iyi biliyorsunuz.

Bu op amplifikatörün çıkışı muhtemelen kapasitif bir yük kullanıyor. Ben yüksek bir dönüş hızı op amp ile benzer bir sorunla karşılaştı. Veri sayfasında açıklanan çözüm , negatif geri beslemeden sonra yaklaşık 47 ohm'luk bir direnç koymaktır. Bu çözüm salınımı hemen çözdü.

Alıntı:

LT1632 / LT1633, birlik kazancı yapılandırmasında ± 15V beslemelerde 200pF'ye kadar kapasitif yükleri çalıştırabilen geniş bantlı amplifikatörlerdir. 3V beslemede, kapasitif yük 100pF'den az tutulmalıdır. Daha büyük kapasitif yüklerin sürülmesi gerektiğinde, çıkış ve kapasitif yük arasında 20Ω ila 50Ω'lik bir direnç bağlanmalıdır. Direnç, kararlılığı sağlamak için kapasitif yükü izole edecek şekilde geri besleme çıkıştan alınmalıdır.