|
|
  |
Помогите пожалуйста разобраться с операционным усилителем |
|
|
|
Jun 29 2016, 13:23
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 16
Регистрация: 3-07-14
Пользователь №: 82 138

|
Цитата(Ilya_NSK @ Jun 29 2016, 12:40)  o_O, не сочтите за недоверие, но где у X&X такая схема? Просто на мой дилетантский взгляд в книге схемотехнике для профессионалов не может быть схем, требующих подбора ёмкости для обеспечения стабильности. Схема просто не должна допускать нестабильность. А в данном случае, по-моему, на хитрую ФЧХ ОУ накладывается ещё более хитрая ФЧХ ОС. Повторитель на ОУ сам по себе неустойчив, для этого в него и вводится внутренняя или внешняя частотная коррекция, а в вашей схеме реализовано реактивное сопротивление в цепи ОС повторителя.
Колебания на выходе усилителя тензодатчика наблюдаются при "чистом" питании моста и при "чистых" +/- 15 Вольт? Они возникают на выходе инструментального усилителя или только на выходе ОУ с двухтактным повторителем? В третьем издании. Взять можно здесь: http://rghost.ru/6kyMH7wxp Страница 596 рисунок 9.2D. Колебания возникают в инструментальном усилителе. Вместо тензодатчика спаял друг с другом инверсный и неинверсный вход - колебания на выходе инструментального усилителя сохранились, амплитуда ±10мВ. Посмотрел на ножки питания: на +15 и -15 - наблюдаются колебания ±10мВ, Ref - колебания не наблюдаются. По совету Tanya, довесил конденсаторы 330нФ на ножки +15 Ref и Ref -15 - не помогло, ничего не изменилось. Порвал дорожку, соединяющую выход ИУ с NE5532 - колебания исчезли как на выходе, так и на ножках питания. Вероятно неправильная разводка земли и питания. Цитата(Tanya @ Jun 29 2016, 13:38)  Я вот совсем не могу понять, зачем Вы портите хороший опорный источник плохим ОУ. Его нужно выбросить со всеми транзисторами и конденсаторами, которые так все и всех возбуждают. Tanya, я полностью с Вами согласен и больше так делать не буду. Просто плата разведённая и распаянная рядом лежит, почему бы и не попробовать?
Сообщение отредактировал o_O - Jun 29 2016, 13:25
|
|
|
|
|
Jun 29 2016, 13:38
|
Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883

|
Цитата(o_O @ Jun 29 2016, 16:23)  Tanya, я полностью с Вами согласен и больше так делать не буду. Просто плата разведённая и распаянная рядом лежит, почему бы и не попробовать? Так попробуйте прямо выход опорного источника подать на мост. И выпаять лишние детали совсем. Цитата(o_O @ Jun 29 2016, 16:23)  Колебания возникают в инструментальном усилителе. Не верится мне... Колебания.... они возникают в какой-то петле. Источником возникновения колебаний служит шум...
|
|
|
|
|
Jun 29 2016, 17:17
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 16
Регистрация: 3-07-14
Пользователь №: 82 138

|
Цитата(Tanya @ Jun 29 2016, 14:38)  Не верится мне... Колебания.... они возникают в какой-то петле. Источником возникновения колебаний служит шум... Пардон, неверно выразился =) Колебания наблюдаются на выходе ИУ, а также в питании +15 и -15 примерно ±10мВ амплитудой. Решил разобраться с питанием. Отключил источник питания от платы стал смотреть на напряжение: колебания исходят из импульсного источника питания. Запитался от лабораторного источника питания с линейными стабилизаторами: схема заработала! Шум в пределах 50мВ (от минимума до макисмума). Таким образом шум в шинах питания передавался на выход ИУ и затем усиливался в 10 раз ОУ. В самом начале пропустил из-за того, что возникли колебания в цепи +5: подключился к линейному БП, шум остался, подключился обратно, а зря. Посоветуйте пожалуйста по фильтрации питания. Шум на шинах питания 20мВ 200кГц. LC подойдёт? З.Ы. Большое спасибо всем за ценные рекомендации!
|
|
|
|
|
Jun 29 2016, 20:13
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 165
Регистрация: 28-05-15
Из: Новосибирск
Пользователь №: 86 922

|
Цитата(o_O @ Jun 29 2016, 19:23)  В третьем издании. Взять можно здесь: http://rghost.ru/6kyMH7wxp Страница 596 рисунок 9.2D. Ну во-первых, там изначально решалась задача борьбы с неустойчивостью при значительной ёмкостной нагрузке, создаваемой большим количеством блокировочных конденсаторов (цифровые схемы, короче), а у вас такой проблемы нет. А во-вторых, вас не смутило, что Хоровиц с Хиллом единичное усиление всё-таки почему-то установили при помощи двух резисторов на 10 кОм, а не непосредственного соединения эмиттера транзистора с И-входом? Полагаю, что если бы такая рационализация с экономией двух резисторов была бы допустима, Х&Х обязательно бы именно так и сделали. Цитата(o_O @ Jun 29 2016, 19:23)  Колебания возникают в инструментальном усилителе. Вместо тензодатчика спаял друг с другом инверсный и неинверсный вход - колебания на выходе инструментального усилителя сохранились, амплитуда ±10мВ. <...> Порвал дорожку, соединяющую выход ИУ с NE5532 - колебания исчезли как на выходе, так и на ножках питания. Цитата(o_O @ Jun 29 2016, 23:17)  Отключил источник питания от платы стал смотреть на напряжение: колебания исходят из импульсного источника питания. Запитался от лабораторного источника питания с линейными стабилизаторами: схема заработала! Шум в пределах 50мВ (от минимума до макисмума). Таким образом шум в шинах питания передавался на выход ИУ и затем усиливался в 10 раз ОУ. Что-то тут всё равно не так. Если вы всё правильно описали (и если я вас правильно понял), то, по-моему, не стыкуется всё это в единую картину
--------------------
Радиолюбитель-дилетант
|
|
|
|
|
Jun 30 2016, 01:34
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 341
Регистрация: 6-12-04
Пользователь №: 1 352

|
Цитата(Ilya_NSK @ Jun 30 2016, 00:13)  ... вас не смутило, что Хоровиц с Хиллом единичное усиление всё-таки почему-то установили при помощи двух резисторов на 10 кОм... Илья, вы ошибаетесь, усиление там равно 2, обычный неинвертирующий каскад с Ку=1+R2/R3
|
|
|
|
|
Jun 30 2016, 06:57
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 165
Регистрация: 28-05-15
Из: Новосибирск
Пользователь №: 86 922

|
Да, действительно, там неинвертирующее включение. Перепутал. Но, думаю, что всё равно там не просто так приведена схема с резисторами, а не с непосредственным соединением. А при непосредственном соединении эмиттера с И-входом, насколько я понимаю, ВЧ-ток через конденсатор будет протекать не только в цепь обратной связи, но и в нагрузку, минуя транзистор.
--------------------
Радиолюбитель-дилетант
|
|
|
|
|
Jun 30 2016, 07:29
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 16
Регистрация: 3-07-14
Пользователь №: 82 138

|
Да, не внимательно прочитал про колебания. Однако там же написано следующее: This circuit lets you adjust the output voltage: Vout = Vz(1 + R2/R3 ). But note that you are limited to having Vout ≥ Vz; Тоесть единичное усиление возможно. Как думаете, такой вариант будет работать стабильно? (Tanya, чисто академический интерес. Делать не буду.)  Сейчас требуется разобраться с фильтрацией питания и ФНЧ.
|
|
|
|
|
Jun 30 2016, 07:39
|

Практикующий маг
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576

|
Цитата(Ilya_NSK @ Jun 30 2016, 09:57)  Но, думаю, что всё равно там не просто так приведена схема с резисторами, а не с непосредственным соединением. А при непосредственном соединении эмиттера с И-входом, насколько я понимаю, ВЧ-ток через конденсатор будет протекать не только в цепь обратной связи, но и в нагрузку, минуя транзистор. Чутье Вас не обманывает Схема ТС изначально неустойчива:
Только если более правильно -эти резисторы "развязывают" выход эмиттерного повторителя (нагрузки) от инвертирующего входа ОУ на высоких частотах, позволяя работать С8. Иначе говоря С8 с резисторами образует дефференциирующую цепочку (если идти от выхода ОУ на его вход), которая дает опережение по фазе, которого так не хватает петле ООС на высоких частотах (особенно с учетом емкостной нагрузки). Вот с резистором в ОС устойчивость уже есть, но обратите внимание на отработку отрицательного перепада -то о чем я говорил ранее, схема хорошо отрабатывает в плюс, но очень плохо в минус.
Схема с двумя транзисторами работает отлично даже без компенсации на емкостную нагрузку до 0,1мкФ:
И кстати говоря ей совершенно не нужна эта емкость по выходу для АЦП, хотя она и не мешает
|
|
|
|
|
Jun 30 2016, 08:22
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 165
Регистрация: 28-05-15
Из: Новосибирск
Пользователь №: 86 922

|
Цитата(Alexashka @ Jun 30 2016, 13:39)  Схема с двумя транзисторами работает отлично даже без компенсации на емкостную нагрузку до 0,1мкФ: Понял, спасибо! Значит, зря я двухтактный повторитель с общей ОС подозревал - он благонадёжный оказался. Получается, что такую схему лучше всего использовать и для стабилизатора питания.
--------------------
Радиолюбитель-дилетант
|
|
|
|
Guest_TSerg_*
|
Jun 30 2016, 09:15
|
Guests

|
Цитата(Alexashka @ Jun 30 2016, 10:39)  схема хорошо отрабатывает в плюс, но очень плохо в минус. Об этом часто не знают начинающие "схемотехники", что простейший ЭП имеет разную скорость заряда емкости нагрузки для "+" и "-" сигнала. Если для "+" максимальный ток заряда может составить до Ic = dU * CL / Tf при постоянной заряда TL ~ (re + rb/h21e) * CL, то для "-" ток перезарада CL не может превысить ток эмиттера, поэтому максимальная скорость разряда не может превысить Ie/C, что и создает характерные нелинейные искажения на ВЧ. Более того, выходное сопротивление ЭП на ВЧ может иметь ( и имеет для ВЧ-транзисторов) индуктивный характер, а потому переходные процессы могут иметь колебательный характер и даже выходить на режим автоколебаний при некоторой емкости нагрузки. В примере ниже, хорошо видны и колебательная составляющая и медленный спад на "минусе" сигнала:
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|