Параллельное включение ОУ, Откуда берется нагрев? Опции

[vazz]

Продолжаю восполнять пробелы образования. Решил провести эксперимент со счетверенным ОУ типа TL084.

Исходные мысли такие: входы у него это не p-n переход, на котором понадобится включать дополнительные сопротивления, компенсирующие разброс характеристик. Поэтому входы можно смело параллелить, не боясь повредить ОУ. Глядя на схему выходного каскада ОУ можно наблюдать сопротивления в каждом выходном плече + сопротивление между точкой соединения плечей выходного каскада и нагрузкой. Стало быть - выходы можно также параллелить без лишних опасений.

Ход эксперимента: не долго думая запараллелил все 4 оу в одном корпусе + замкнул цепь ООС, получив "умощненный" повторитель. После недолгого прогона при напряжении питания 30В = (+Vcc) - (-Vcc) и 10кОм активной нагрузке убедился в отсутствии ощутимого нагрева, а также в отсутствии возбуда и повторяемости входного сигнала на нагрузке. Обрадовался.

Реальное применение: мне нужно было прокачивать через нагрузку до 120мА, путем нехитрых расчетов определил необходимое для этого кол-во ОУ, работающих без перегрузок = 24 шт. Это эквивалентно 6 корпусам TL084. Решено, сделано, подано питание и о горе... Все 6 корпусов даже без нагрузки аццки греются (при этом работают). Возбуда нет (смотрел осц-фом по всем возможным частотам). Подскажите, что я упустил? Почему 1 корпус из 4х ОУ не греется, а 6 корпусов по 4 ОУ в каждом греются жуть?

PS Они не дымятся конечно, при этом я их оставил в "на прогон" на несколько часов и они не сгорели - просто продолжают греться.

[Plain]

Идеальный операционный усилитель, исходя из своего названия, реализует операцию усиления разности входных напряжений. У неидеального же к этой разности добавляется напряжение смещения. Соответственно, при соединении входов и выходов на выходах будет драка между усиленными напряжениями смещения. Типичное собственное (т.е. без ОС) усиление ОУ — от 100000 и выше.

[vazz]

драка между усиленными напряжениями смещения

У меня цепь ООС замкнута (Ку = 1). Неужели единицы милливольт дают такой аццки жаркий эффект? Все ОУ от TI ("не китай"), все из одной партии, разброс вряд ли ощутим.

[Jurenja]

Из-за разброса входного оффсета просто параллелить несколько ОУ в один нельзя. Можно на каждом ОУ собрать нужную схему и объединить выходы этих схем через небольшие токовыравнивающие резисторы. Ку=1 для таких схем это очень хорошо. Большой коэффициент усиления использовать нежелательно, т.к. усиленный входной оффсет приведет к заметному разбалансу выходных сигналов и токовыравнивающие резисторы могут помочь не полностью.

[Самурай]

У меня цепь ООС замкнута (Ку = 1). Неужели единицы милливольт дают такой аццки жаркий эффект? Все ОУ от TI ("не китай"), все из одной партии, разброс вряд ли ощутим.

А самого интересного Вы так и не сказали На входе (и на нагрузке) напряжение то какое?

[Plain]

У меня цепь ООС замкнута (Ку = 1). Неужели единицы милливольт дают такой

Нет никакой ОС, потому что объединением выходов Вы их отключили, ведь оно равнозначно закорачиванию их на шины питания.

Поэтому придётся возвратиться к работе ОУ с разомкнутой ОС, а именно, с усиленными "неужели милливольтами" в 100000 раз, что означает случайное, по отношению друг к другу, насыщение выходов этих несчастных ОУ либо в плюс, либо в минус, т.е. вышеупомянутую драку.

[MiklPolikov]

Продолжаю восполнять пробелы образования. Решил провести эксперимент со счетверенным ОУ типа TL084.

ОУ прекрасно умощняется биполярными транзисторами.
В этой схеме будет небольшая ступенька при проходе напряжения Коллектор-эмиттер через 0. Т.е. в момент, когда должен закрыться один транзистор и открыться другой.
но яндекс картинки выдают и другие схемы, посложнее. По-моему та, где выход ОУ подключен ещё и в нагрузке через ртезистор- то что надо, что бы побороть ступеньку.
http://znanie.podelise.ru/tw_files2/urls_9...l_m5ebe823d.png

Сообщение отредактировал Herz - Nov 1 2014, 21:18

Причина редактирования: Избыточное цитирование

[lemorus]

У Вас 24 ОУ дают 120mA, то есть каждый ОУ дает всего 5mA, примерная нагрузка для каждого ОУ 15/5=3K
То есть Вы можете спокойно навесить последовательно с выходом каждого ОУ по 100 Ом что даст погрешность не более 3%.
Да, они будут греться но меньше.

[Orthodox]

ОУ прекрасно умощняется биполярными транзисторами.
В этой схеме будет небольшая ступенька при проходе напряжения Коллектор-эмиттер через 0. Т.е. в момент, когда должен закрыться один транзистор и открыться другой...
http://znanie.podelise.ru/tw_files2/urls_9...l_m5ebe823d.png

Ежели-бы в этом тексте было что-то вроде "В этой схеме с некоторой частоты (связанной с полосой эффективности ОС ) будет небольшая ступенька..." - вопросов-бы не было. А так - с какой стати в этой схеме будет "ступенька",условно говоря, на НЧ ?
НЧ - это область эффективности ОС этой схемы,и для этого древнего ОУ ориентировочно менее единиц кГц,а может быть и несколько больше (лениво разбираться). Во всяком случае ниже 1 кГц даже для такой воистину антикварной схемы никаких ступенек быть не должно

Да и ступенька в 0,7 Вольт при питании в 6,3 Вольт не выглядит такой уж "маленькой" - при условии её (ступеньки) неустранимости ...

[vazz]

То есть Вы можете спокойно навесить последовательно с выходом каждого ОУ по 100 Ом

Внутри каждый ОУ уже имеет 128миомное сопротивление последовательно с нагрузкой, не считая сопротивлений в каждом плече по 64 Ом. Зачем еще ставить? Опять же - как это повлияет на то, что ОУ греются БЕЗ нагрузки? Кстати, было замечено, что при подключении нагрузки они греются меньше (но это точно не возбуд).

ОУ прекрасно умощняется

речь именно о параллельном включении, можно и умощнить, и просто отдать энное кол-во уе и купить современного представителя от AD. Это все понятно. Я хочу именно с этим вариантом разобраться.

А самого интересного Вы так и не сказали На входе (и на нагрузке) напряжение то какое?

Без разницы. Без нагрузки греются одинаково хоть при 1.2В на входе (на выходе тоже 1.2В), хоть при 12В на входе (на выходе тоже 12В).

Нет никакой ОС, потому что объединением выходов Вы их отключили

Я чувствую, что Ваши объяснения могут мне помочь, но я никак в толк не возьму о каком коэф-те в 100000 идет речь.. Ну вот подаю я на эти 24 запараллеленных ОУ 2.5В и на выходе реально получаю те же 2.5В (в реально собранной схеме у меня на столе). О каком Ку = 100000 идет речь? В этом случае, подавая на вход хоть 2.5В хоть 100мВ, я бы получил потолок на выходе равный +Vcc - (~) 1.5-1.8V. Поясните, если это возможно, "по-примитивнее", а то очень хочется понять природу сей оказии.

[Plain]

2.5В и на выходе реально получаю те же 2.5В (в реально собранной схеме у меня на столе). О каком Ку = 100000 идет речь?

ОС работает только у одного ОУ, который оказался ровно в центре драки, т.е. в среднем арифметическом всех смещений. На выходах остальных ОУ неограниченно усиленное смещение и они находятся в положительном и отрицательном насыщениях, ровно пополам количеством. И при этом никакой стабильности — распределение ролей в драке постоянно меняется, потому что смещение ОУ плывёт от любого чиха.

[vazz]

ОС работает только у одного ОУ, который оказался ровно в центре драки, т.е. в среднем арифметическом всех смещений. На выходах остальных ОУ неограниченно усиленное смещение и они находятся в положительном и отрицательном насыщениях, ровно пополам количеством. И при этом никакой стабильности — распределение ролей в драке постоянно меняется, потому что смещение ОУ плывёт от любого чиха.

Возможно это побороть конкретно при таком включении? Или схему можно строить только по принципу "ведущий-ведомый" для увеличения вых.тока?

Plain И, если позволите, еще один вопрос - почему в 1 ном корпусе TL084 запараллеленные ОУ не греются. При бесконечном увеличении смещений +/- относительно из среднего арифметического тоже должна происходить "драка" не на жизнь, а на смерть, ведь так?

[Jurenja]

В одном корпусе ОУ расположены на одном кристалле, изготовлены в одном технологическом процессе, поэтому входное смещение и его зависимость от температуры у них примерно одинаковые. Кроме этого при нагреве температура кристалла для всех ОУ примерно одинакова, поэтому и дрейф входного смещения также примерно одинаков. Поэтому при использовании ОУ в пределах одного корпуса "драка" малозаметна.
Резисторы на выходе внутри каждого ОУ не могут выполнять роль токовыравнивающих, т.к. они находятся до петли отрицательной обратной связи. Правильное применение токовыравнивающих резисторов можно найти немало, если погуглить фразу "параллельное включение ОУ". Вот пример правильного использования токовыравнивающих резисторов, все эти резисторы обозначены как R3. ОУ в данной схеме включены по неинвертирующей схеме с усилением, то суть токовыравнивания передана верно: токовыравнивающие резисторы включены после петли ООС.

[vazz]

Jurenja Блин, плату развел уже, за сутки срочно изготавливали на заводе.. (((( вобщем-то я понял как "правильно" параллелить оу, спасибо

[Herz]

Jurenja Блин, плату развел уже, за сутки срочно изготавливали на заводе.. (((( вобщем-то я понял как "правильно" параллелить оу, спасибо

Жесть... Сначала разводим плату и срочно изготавливаем на заводе, затем восполняем пробелы.
А для чего ж такое лобовое решение понадобилось-то? Я понимаю, что мешок ОУ надо было пристроить и они уже ничего не стоят.
Но шесть четырнадцатиногих корпусов и места на плате занимают больше, чем один+пара транзисторов. А это тоже затраты, нет?

[vazz]

Жесть... Сначала разводим плату и срочно изготавливаем на заводе, затем восполняем пробелы.

Вот тож... ума палата.. Так я ж говорю, провел сначала эксперимент на одном корпусе на макетке, обрадовался и сваял плату)) Эксперимент с шестью корпусами слепленными на макетке в пучок провод поленился провести))))

А для чего ж такое лобовое решение понадобилось-то? Я понимаю, что мешок ОУ надо было пристроить и они уже ничего не стоят.

Вот в том то и дело, что их можно мешками закупать и цена получается ощутимо дешевле, чем брать какой-нибудь BUF от TI или что-то подобное от AD, которые тянут по 8-10 уе.

Но шесть четырнадцатиногих корпусов и места на плате занимают больше, чем один+пара транзисторов. А это тоже затраты, нет?

Места на плате почти не занимают, две области по 25х10мм бутербродом с обеих сторон. Места не много, но под это дело нашлось.

Вот посидел, порылся по поставщикам нашел ОУ типа MC33179D и MC33274A в наличии, по пинам 1 в 1, питание тоже. Первый имеет более мощный выход, но чуть большее Voffset. Второй послабее, но offset trimmed to 100uV. Может ли меня спасти один из них на текущий момент, когда времени на переразводку ПП уже точно нет. ПП то я переделаю, но вот с учетом праздников российская реальность мне на текущую задачу запаса по времени уже не оставляет. Будут все равно аццки греться?.. Видимо да, мне чтоб спасти текущую плату и время ориентироваться нужно на ОУ с Voffset <= 1uV.

Сообщение отредактировал vazz - Nov 2 2014, 15:21

[Herz]

Да воткните два комплементарных транзистора в освободившиеся отверстия, банальным двухтактным эмиттерным повторителем, соедините временно перемычками (только ООС с выхода не забудьте взять) - делов-то...

[Orthodox]

...Вот в том то и дело, что их можно мешками закупать и цена получается ощутимо дешевле, чем брать какой-нибудь BUF от TI или что-то подобное от AD, которые тянут по 8-10 уе...

А зачем брать <BUF от TI или что-то подобное от AD>, ежели (как неоднократно было сказано) можно взять обычный (в смысле дешёвый) ОУ + два обычных (в смысле дешёвых) транзистора ?

Далее - <Видимо да, мне чтоб спасти текущую плату и время ориентироваться нужно на ОУ с Voffset <= 1uV.> и видимо ОУ со сдвигом в 1 uV будет стоить копейки и уж точно не <потянет по 8-10 уе.> ?

Посмотрел про цены на "низкий сдвиг", сходу - http://www.chipdip.ru/search/?searchtext=AD8629ARZ

У этого (хоть и сдвоенного) правда предельное питание всего 5 Вольт...

[vazz]

Да воткните два комплементарных транзистора в освободившиеся отверстия, банальным двухтактным эмиттерным повторителем, соедините временно перемычками (только ООС с выхода не забудьте взять) - делов-то...

А как же эстетика?)) Ладно, щас чаю выпью сладкого и что-нить гениально-эстетическое придет, наверное. Да и отверстий тут нет, разве что пара-тройка переходных на этом участке платы.

ориентироваться нужно на ОУ с Voffset <= 1uV.> и видимо ОУ со сдвигом в 1 uV будет стоить копейки и уж точно не <потянет по 8-10 уе.> ?

Это такой само-сарказм был, я отдаю себе отчет в том, что бюджет рухнет при использовании такого класса ОУ

[ViKo]

На ум приходит только цитата из фильма "Особенности национальной рыбалки"... (про то, кого на сколько лет на Руси припасено)
Титце-Шенк, если что...

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Orthodox]

На ум приходит только цитата из фильма "Особенности национальной рыбалки"... (про то, кого на сколько лет на Руси припасено)
Титце-Шенк, если что...

О чём и речь давным-давно, и даже комплементарные транзисторы не нужны при требуемом топикстартеру токе всего в 120 мА !

[vazz]

вопрос исчерпан, даже с картинками) большое всем человеческое спасибо

[Vovk_Z]

Параллелить ОУ - простое, и значит тоже хорошее решение. Но набирать их 20 шт корпусов в параллель - конечно, перебор. Тем более, уже подсказывали про повторители на биполярных транзисторах. Если ОУ не совсем тормозной, то отработает ступеньку (NJM2114), так что вы ее не увидите.
Если все таки параллелить, без транзисторов, то нужно было взять ОУ с изначально усиленным выходом, чтобы было нужно не более двух корпусов (т.е. 4 ОУ). Иначе не выгодно, по моему.
Например, NJM4556, NJM2114, NJM4580 - это все низко- и средне- скоростные дешевые. Каждый выжимает, если не ошибаюсь, не менее 50 мА на ОУ, т.е. 100 мА на корпус. Итого, два корпуса - 200 мА.
Более современные, недорогие, "сильноточные", с низким напр. питания - серия LMH664x (LMH6642, LMH6643, LMH6644).
А есть еще быстрые, не сильно дорогие, типа LM6172 (те же 50 мА/канал).

Сообщение отредактировал Vovk_Z - Nov 7 2014, 09:55

[ViKo]

Продолжим исчерпывать вопрос.

Реальное применение: мне нужно было прокачивать через нагрузку до 120мА

http://www.analog.com/en/high-speed-op-amp...ucts/index.html

[ledum]

Странно, что никто не вспомнил

Знаменитый 16Вт усилок Дагласа Селфа.
Тыц

Сообщение отредактировал ledum - Nov 8 2014, 10:52

[Orthodox]

Хоть у меня и книжка есть Селфа (и даже читал когда-то),и соответственно даже какие-то схемы от него в аудио-сборник прибились,а вот что он дойдёт до столь,как-бы это помягче,нетрадиционных решений - не знал !

Или может он на спор сей чюдо-аппарат сваял,или просто юмор такой ??? Загадка...

[Herz]

Или может он на спор сей чюдо-аппарат сваял,или просто юмор такой ??? Загадка...

Почему? Если бы у ТС стояла цель повысить С/Ш, решение Сэлфа ему было бы полезным. Но просто увеличить выходной ток есть пути попроще.

[Orthodox]

Почему? Если бы у ТС стояла цель повысить С/Ш, решение Сэлфа ему было бы полезным. Но просто увеличить выходной ток есть пути попроще.

Про цель ТС понял,про цель Сэлфа нет...

[ledum]

Про цель ТС понял,про цель Сэлфа нет...

Где-то на дайаудио был его ответ - прикол в споре человека с юмором и мешком NE5532. У меня тоже есть мешок MC33078 - осталось со времен серийного производства приставок СДР с оцифровщиком на Асахи Касеи AK5394 - ОУ практически то же самое. Вплоть до того, чтобы спаять такой усилитель.

[Orthodox]

Где-то на дайаудио был его ответ - прикол в споре человека с юмором и мешком NE5532. У меня тоже есть мешок MC33078 - осталось со времен серийного производства приставок СДР с оцифровщиком на Асахи Касеи AK5394 - ОУ практически то же самое. Вплоть до того, чтобы спаять такой усилитель.

Вот и я про то-же - приколист этот Сэлф. Других причин для существования таких "нетрадиционных" (ежели не сказать грубее) конструкций нет