Обратная связь в ОУ.

[Vovk Z]

В 10.02.2017 в 00:20, _20_ сказал:

Ещё добавлю, что в данный момент транзистор припаян не за теплоотвод, а навесным монтажом, светодиод подключён к плате экранированным проводом (провод расчитан на несколько мегагерц, не помню точно на сколько, но с большим запасом), экран которого соеденён с землёй с одного конца провода. Светодиот другим выводом подключён к точке развода напряжения по схеме:

у вас странная схема подключения светодиода. С одной стороньі вьі боритесь за мегагерцьі и устойчивость, а с другой стороньі делаете большую петлю (индуктивность) в цепи светодиода. Его плюс должен приходить туда же, на плату, где и его минус. Грубо говоря - на плюс блокировочного єлектролита.

Изменено 11 февраля, 2017 пользователем Vovk Z

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[willowasbest]

Резистор задающий ток на рисунке из первого поста, R1, нужно подтянуть к отрицательному источнику питания. 

Изменено 11 февраля, 2017 пользователем willowasbest

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Falconist]

Там спокойно работает однополярное питание и ОУ Rail-to-Rail по минусовой шине, типа LM358.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[willowasbest]

1 час назад, Falconist сказал:

Там спокойно работает однополярное питание и ОУ Rail-to-Rail по минусовой шине, типа LM358.

ОУ без разницы какое питание - одно или двухполярное... Понятие Rail-to-Rail подразумевает под собой, что выходное напряжение ОУ может практически достигать значений напряжения питания, как положительного, так и отрицательного. На рисунке приведена приближённая формула, достаточная для практических применений, позволяющая верно выбрать значение резистора, а подключение к отрицательному источнику питания позволит расширить значение входных напряжений. У автора сейчас от нуля, до приблизительно, двух вольт, при этом ток будет изменятся от нуля до четырёх ампер...    

PS. Гораздо важнее в данном случае чтобы ОУ был устойчив при единичном усилении, unity gain...

 

Изменено 11 февраля, 2017 пользователем willowasbest
Дополнение

[Falconist]

Да, по первому пункту о питании Вы совершенно правы. А вот по второму - важно, чтобы ОУ мог работать именно от минусовой шины питания. Плюсовая, в принципе, не важна. Что же касается 

41 минуту назад, willowasbest сказал:

...подключение к отрицательному источнику питания позволит расширить значение входных напряжений. У автора сейчас от нуля, до приблизительно, двух вольт, при этом ток будет изменятся от нуля до четырёх ампер.

То это утверждение совершенно неверно. Ток при этом будет изменяться от десятка ампер до полутора десятков (примерно!). Почему так - оставляю подумать самому.

[Vovk Z]

10 часов назад, willowasbest сказал:

Резистор задающий ток на рисунке из первого поста, R1, нужно подтянуть к отрицательному источнику питания. 

- Зачем?  Погодите, тогда и сигнал Vref подавать относительно минуса (если сигнал Vref постоянного тока), к чему это?

С амплитудой выходного тока у человека, вроде, нет проблем. Вопрос остался только в устойчивости схемы.

 

4 часа назад, willowasbest сказал:

PS. Гораздо важнее в данном случае чтобы ОУ был устойчив при единичном усилении, unity gain...

The ADA4817-1 (single) and ADA4817-2 (dual) FastFET™ amplifiers are unity-gain stable - Т.е. в этом смысле с ОУ все в порядке.

Изменено 11 февраля, 2017 пользователем Vovk Z

[_20_]

Продолжаю.

Я мофицировал схему согласно Вашим советам, применил каскодное включение транзисторов, убрал R2, R3 и C1. Уменьшил отрицательное пипитание схемы до -2. Перенёс светодиод на плату.

Теперь схема выгдяжит так (R5 - заменяет светодиод):

Скрытый текст

Это помогло справиться с эффектом Миллера, ослабило самовозбуждение. Транзисторы применяю 2SC5707.

Работает это так:

Скрытый текст

Жёлтый цвет - вход с генератора, синий - напряжение на петле обратной связи. Как видно на высокой частоте имеется существенное запаздывание, причиной которого является время переключения каскода.

При симуляции, позже подтверждённой на практике, на время переключения влияет потенциометр R4. Поэтому у меня вопрос по нему. Если потенциал среднего вывода положить на землю, работать усилитель не будет, это понятно. А если притянуть к питанию, работать будет, но получиться диодное включение транзистора. Это плохо? Остаётся ли эта схема каскодом или нет? Если потенциометр заменить обычным резистором между базой Q2 и напряжением питания, будет ли это каскод? Будет ли подавляться эффект Миллера в таком случае? Правильно ли я понимаю, что диодное включения транзистора - это предельный случай включения с общей базой?  Какое должно его оптимальное сопротивление резистора в данном случае?

Также практика показывает, что при уменьшении сопротивления резистора наступает самовозбуждение схемы.

Вот картина при R4 = 100 Ом:

Скрытый текст

До этого (когда самовозбуждения не было) R4 = 10 кОм, средний вывод был установлен на 3,6 кОм от стороны питания.

Изменено 22 марта, 2017 пользователем _20_

[Vovk Z]

По борьбе с эффектом Миллера я вам ничего конкретного подскажу, вы можете быстрее отладить схему в симуляторе. Единственное, что понятно - это то, что все сопротивления, для быстрой работы на ВЧ - нужно стремиться удержать в пределах, например, килоома (т.е. не больше), т.е. R4 = 10 кОм - очень много, нужно пробовать 1 к.

А с возбуждением можно бороться маленькими корректирующими емкостями.

Изменено 22 марта, 2017 пользователем Vovk Z

[_20_]

Схема по частотным характеристикам показала себя очень хорошо. Но ток измерительного резистора не равен току в нагрузке потому, что коэфицкнт усиления по базе транзистора Q2 меньше единицы. Нельзя ли как - нибудь расположить эти элементы (измерительный резистор и диод) последовательно, чтобы ток через них был одинаков?

Изменено 23 марта, 2017 пользователем _20_

[mvkarp]

А к какой именно схеме относится Ваш пост? Если к схеме из первого поста, то что-то у Вас не так работает.

[_20_]

@mvkarp К схеме из этого поста:

 

 

[Vovk Z]

11 час назад, _20_ сказал:

Схема по частотным характеристикам показала себя очень хорошо. Но ток измерительного резистора не равен току в нагрузке потому, что коэфицкнт усиления по базе транзистора Q2 меньше единицы. Нельзя ли как - нибудь расположить эти элементы (измерительный резистор и диод) последовательно, чтобы ток через них был одинаков?

Какой диод? В такой схеме ток через шунт полностью определяется точностью ОУ и точностью шунта (+ ошибки подключения к шунту).

Правда, сейчас я в этом уже не очень уверен.

Эта схема: ?

Изменено 24 марта, 2017 пользователем Vovk Z

[mvkarp]

13 минуты назад, Vovk Z сказал:

Какой диод?

Он R5 включает вместо диода.

Также посоветовали использовать каскадную схему. Но получилась обезьяна с гранатой. Ибо второй транзистор с переменным резистором в базе трудно назвать динамической нагрузкой нижнего транзистора.

[Григорий Т.]

13 часа назад, _20_ сказал:

Нельзя ли как - нибудь расположить эти элементы (измерительный резистор и диод) последовательно, чтобы ток через них был одинаков?

Нужно оба транзистора заменить полевиками. На Q2 у вас схема с общей базой (затвором, если будет полевик), поэтому движок резистора нужно шунтировать на корпус конденсатором.

[_20_]

@Vovk Z

ДА, эта схема. Моделей мощных диодов не в Multisim, не в LTSpice нету. Поэтому я ставлю на это место резистор - R5.

@Григорий Т.

Я много где встречал конденсаторы с базы на землю, не нигде не объясняется для чего они и как их подбирать.

Только здесь: http://ikit.edu.sfu-kras.ru/CP_Electronics/pages/mm/4_3/text.pdf

написано, что они выполняют те же функции, что и в обычной схеме с общим эмиттером. В этой схеме он бы замыкал высокие частоты на землю, то есть уменьшал бы из усиление.

Симуляция ничего на их счёт не говорит.

Скрытый текст

Ззачем мне он нужен для меня остаётся загадкой.

 

Про замену полевиками - это конечно помогло бы избавиться от тока базы, но я не люблю полевики из - за их большого времени переключения и худших частотных характеристик. Нет ли какого - нибудь другого способа?

Вот, чего удалось добиться хорошими биполярными транзисторами:

Скрытый текст

 

Изменено 25 марта, 2017 пользователем _20_

[Григорий Т.]

31 минуту назад, _20_ сказал:

Ззачем мне он нужен для меня остаётся загадкой.

@_20_ вы не понимаете принципа работы транзистора в схеме с общей базой? Вы ставили этот транзистор, чтобы уменьшить динамическое сопротивление нагрузки. Поэтому, база должна быть жёстко привязана к земле. Вы улучшили привязку, уменьшив резисторы делителя. Конденсатор делает это без увеличения тока делителя. Для ваших частот, керамики 1 мкФ будет достаточно. И ещё,  вы некорректно проводите эксперимент. Динамическое сопротивление светодиода гораздо меньше, чем вашего резистора R5. То, что с резистором вы видите положительный эффект от второго транзистора не значит, что он будет существенным в реальности, со светодиодом.

[_20_]

@Григорий Т.

Спасибо за ответ.

Сопротивление диода я расчитал по его току и падению напряжения в открытом состоянии, если знаете, как сделать лучше, скажите.

Возможно, я не понимаю принципа работы транзистора в схеме с общей базой, но разве потечёт ток через NPN транзистор, если потенциал на базе будет меньше или равен потенциалу на эммитере?

[Falconist]

Вместо светодиода поставьте стабилитрон последовательно с резистором порядка 10 Ом.

[Григорий Т.]

29 минут назад, _20_ сказал:

если потенциал на базе будет меньше или равен потенциалу на эммитере?

А как он будет меньше, если база подключена к делителю?

[_20_]

@Григорий Т.

Нет, не понимаю. Зачем база должна быть жёстко привязана именно к земле?

@Falconist

Стабилитрон на какое напряжение ставить? В какую сторону? Почему резистор на 10 Ом а не на 5?

[mvkarp]

3 часа назад, _20_ сказал:

Моделей мощных диодов не в Multisim, не в LTSpice нету.

Накидайте сотню-другую обычных. Или измените параметры примененного.

[Григорий Т.]

1 час назад, _20_ сказал:

Зачем база должна быть жёстко привязана именно к земле?

Привязана по переменному току. Конденсатором. У вас ведь переменный?
Почему? Потому, что он включён по схеме с Общей Базой, я же писал уже. Если база будет болтаться, то будет болтаться и эмиттер. Это ухудшит частотную характеристику. Вы же сами в этом убедились, уменьшая сопротивления делителя. Де жа вю не сработало?

[_20_]

@Григорий Т.

Чтобы потенциал на базе не плавал, теперь понятно.

Скрытый текст

А есть способ не применяя полевые транзисторы получить одинаковый ток диода и измерительного резистора?

Изменено 25 марта, 2017 пользователем _20_

[mvkarp]

А с чего он у Вас разный? Он и так одинаковый.

[Григорий Т.]

27 минут назад, _20_ сказал:

А есть способ не применяя полевые транзисторы получить одинаковый ток диода и измерительного резистора?

Там разница около процента. Но даже она не должна вас волновать, т.к. имеет значение только непропорциональные изменения тока базы. Куда вам такая точность?