ИОН с малым уровнем шума на OPA350 Опции

[Herz]

zltigo

Так понятней?

Скажем так, температурный дрейф не особо важен, лишь бы в пределах разумного, главное низкие шумы, цифры? Ну скажем на уровне тепловых флуктуаций, сколько там нано вольт пик-пик не помню меня бы вполне устроило

у опера 4 и 7 поменять местами

Эх, это верно! Когда не знаешь, сколько там тех нановольт, то и беспокоится не о чем. И вообще, меньше знаешь - крепче спишь. (с)
Вот схемя ИОН с низкими шумами:
[attachment=35936:Clipboard01.jpg]
Устроит?

Модератор (rezident). Сообщения выделены в отдельную ветку из темы Кто может померить шумы TL431 и обычного красного светодиода?

[Dog Pawlowa]

Вот схемя ИОН с низкими шумами:
Устроит?

Не-а. Резистора не хватает. Между выходом и емкостной нагрузкой.

[Designer56]

Не-а. Резистора не хватает. Между выходом и емкостной нагрузкой.

И я обратил внимание. Засвистит. точнее, даже не просто резистор нужен- а комбинированная ООС: 2 резистора и одино доп. конденсатор, если автору важна динамика ИОН по нагрузке.

[Tanya]

И я обратил внимание. Засвистит. точнее, даже не просто резистор нужен- а комбинированная ООС: 2 резистора и одино доп. конденсатор, если автору важна динамика ИОН по нагрузке.

Не свистит. Схема от производителя. TI. Любезно предоставленная Herzем(ом?).

[Herz]

Не-а. Резистора не хватает. Между выходом и емкостной нагрузкой.

Действительно не свистит, ни один из десятка экземпляров, несмотря на огромную емкостную нагрузку. Схема заимствована из DS на ADS1252. В оригинале, правда, ёмкость нагрузки меньше на порядок и была увеличена именно с целью проверить устойчивость: мне тоже не верилось. Хотя замечание справедливо: не каждый операционник способен "смолчать" в таких условиях. Правду, стало быть, пишут производители:

In unity gain, OPA350 series op amps perform well with very large capacitive loads.

Но реально, конечно, столь высокий номинал - преувеличение...

[Tanya]

Действительно не свистит, ни один из десятка экземпляров, несмотря на огромную емкостную нагрузку. Схема заимствована из DS на ADS1252.

Именно с этим ОУ. Еще для DAC1220 в схеме evaluation board.
И везде, скорее всего.

[Dog Pawlowa]

Действительно не свистит

Буду знать, что есть такие экземпляры.
Кстати, далеко не всегда происходит банальное самовозбуждение. С сильно компенсированными операционниками типа LM324 наблюдается сигнал похожий на сильно зашумленный.

[Designer56]

Именно с этим ОУ. Еще для DAC1220 в схеме evaluation board.
И везде, скорее всего.

Везде ли? А если в режиме импульсной нагрузки? Или если на входе импульсы?

[Tanya]

Везде ли? А если в режиме импульсной нагрузки? Или если на входе импульсы?

Какой Вы невнимательный. Везде - значит эту схему на этом ОУ во всех даташитах приводят.
На входе импульсы. Зачем такие фантазии?
А АЦП - импульсная нагрузка. Да.

[Designer56]

Какой Вы невнимательный. Везде - значит эту схему на этом ОУ во всех даташитах приводят.
На входе импульсы. Зачем такие фантазии?
А АЦП - импульсная нагрузка. Да.

На заборах тоже много чего пишут, а в даташитах- ещё больше. И потом, если это ОУ, и он работает на емкость и большую, почему не предположить усиление им импульсного сигнала? И ещё: устойчивость в смысле отсутствия колебаний в состоянии покоя и отсутствия незатухающих колебаний при любом возбуждении схемы- это мало для опорника, тем более, опорника АЦП. Да и часто для усилителя тоже недостаточно. Мне вот интересно, насколько должен быть низкоомным выход этого ОУ, чтобы при 100 мкФ нагрузки разнести полюса ну, наверное, на 4 декады минимум....Даже и для 10 мкФ.

[Herz]

На заборах тоже много чего пишут, а в даташитах- ещё больше.

Ну, зачем Вы так? Я ни разу не встречал, чтобы в даташитах откровенно врали. Бывают неточности, ошибки, они постепннно исправляются. Ведь то, что написано пером... проверяется тысячами разработчиков во всех уголках мира. Так что с забором сравнение .... некорректное, пожалуй.

И потом, если это ОУ, и он работает на емкость и большую, почему не предположить усиление им импульсного сигнала? И ещё: устойчивость в смысле отсутствия колебаний в состоянии покоя и отсутствия незатухающих колебаний при любом возбуждении схемы- это мало для опорника, тем более, опорника АЦП. Да и часто для усилителя тоже недостаточно. Мне вот интересно, насколько должен быть низкоомным выход этого ОУ, чтобы при 100 мкФ нагрузки разнести полюса ну, наверное, на 4 декады минимум....Даже и для 10 мкФ.

Тут ведь ситуация особая: входной сигнал изменяется очень мало, очень меденно, усиление единичное, динамики не требуется. Имея на входах такие ёмкости, да и по питанию, импульсное возмущение тоже трудно представить. Разве что разнести монтаж на неприлично большую площадь, да и то ... сильно постараться надо...

Сообщение отредактировал Herz - Sep 7 2009, 22:10

[Tanya]

На заборах тоже много чего пишут, а в даташитах- ещё больше.

Вот и Вы решили присоединиться.
Читайте вдумчиво. Вот писала Вам, что это часть схемы выпускаемой оценочной платы 20-разрядного ЦАПа. Второго варианта.
Какие импульсы... полюса... Вы про что?

[Designer56]

Ну, зачем Вы так? Я ни разу не встречал, чтобы в даташитах откровенно врали......

Откровенно- нет. Но частенько элегантно лукавят. А случай не особый- вы дергаете выход, который с пучком конденсаторов, и получаете переходный процесс. Так или иначе- не имеет значения, есть ли емкость на выходе, или это сам ОУ такой- с низким импедансом выхода, но с малым запасом устойчивости. Вы картинки переходного процесса этой схемы - повторителя видели? Может, она удовлетворительно работает только в приведенной оценочной плате и не по причине её качества. Такое может быть. Надо саму плату анализировать.

Вот и Вы решили присоединиться.
Читайте вдумчиво. Вот писала Вам, что это часть схемы выпускаемой оценочной платы 20-разрядного ЦАПа. Второго варианта.
Какие импульсы... полюса... Вы про что?

Полюса- это такая х- ка передаточной ф-и... вообще говоря, это корни её знаменателя, но я подозреваю, что Вы где- то как- то уже слышали об этом... Хорошо, если полюс единственный. Но так не бывает. вернее, бывает, но только в моделях и лекциях. Кстати, Вы не допускаете, что из- за лошадиной емкости период колебательной составляющей переходного процесса столь велик, что это не сказывается на работе именно этой оценочной платы?

[Tanya]

Откровенно- нет. Но частенько элегантно лукавят. А случай не особый- вы дергаете выход, который с пучком конденсаторов, и получаете переходный процесс. Так или иначе- не имеет значения, есть ли емкость на выходе, или это сам ОУ такой- с низким импедансом выхода, но с малым запасом устойчивости. Вы картинки переходного процесса этой схемы - повторителя видели? Может, она удовлетворительно работает только в приведенной оценочной плате и не по причине её качества. Такое может быть. Надо саму плату анализировать.


Полюса- это такая х- ка передаточной ф-и... вообще говоря, это корни её знаменателя, но я подозреваю, что Вы где- то как- то уже слышали об этом... Хорошо, если полюс единственный. Но так не бывает. вернее, бывает, но только в моделях и лекциях. Кстати, Вы не допускаете, что из- за лошадиной емкости период колебательной составляющей переходного процесса столь велик, что это не сказывается на работе именно этой оценочной платы?

Что это Вы про странное пишите? Схема предназначена для повторения среднего значения стабильного опорного напряжения, а не для каких-то там переходных процессов. И не нужно плату анализировать. Там все нормально. Я проверяла. И Herz писал, что воспроизводил ее в десятках экземплярах без проблем. И это есть особенность именно этого ОУ. У него, наверное, динамическое сопротивление достаточное для такой работы. Пассивный фильтр на выходе - залог качества в данном случае.

[Designer56]

Что это Вы про странное пишите? Схема предназначена для повторения среднего значения стабильного опорного напряжения, а не для каких-то там переходных процессов. .....

Знаете, любой конкретно осциллирующий усилитель с ООС тоже прекрасно повторяет средние значения. Между прочим, смещение компараторов измеряют по схеме как для ОУ. Но они не корректируются никак- поэтому свистят, но измерениям напряжения в среднем это не мешает.

[Herz]

Может, она удовлетворительно работает только в приведенной оценочной плате и не по причине её качества. Такое может быть. Надо саму плату анализировать.
Кстати, Вы не допускаете, что из- за лошадиной емкости период колебательной составляющей переходного процесса столь велик, что это не сказывается на работе именно этой оценочной платы?

Нет, я же упоминал, что схема рекомендована как пример построения ИОН в даташитах на АЦП от Тексаса. Я, к примеру, никакой оценочной платы не видел и разводку своей производил самостоятельно. Так что вряд ли мог повторить по наитию особенности той, "оригинальной". Кстати, производитель честно указывает, что с точки зрения устойчивости повторитель - самое проблемное включение ОУ. Но, тем не менее... Там ведь многое зависит от сопротивления нагрузки. Да, у сигма-дельты оно (вход REF), скорее всего, носит импульсный характер. Но, видимо, не столь выраженный, чтобы вызвать на таких емкостях заметные пульсации, способные "завести" каскад. Будет свободное время - специально попробую "ужесточить" условия, посмотрим...

Знаете, любой конкретно осциллирующий усилитель с ООС тоже прекрасно повторяет средние значения.

Да нет, не факт. Особенно, если заходит в насыщение.

[Designer56]

Тогда можете пояснить, как получается такая сверхустойчивость?

Да нет, не факт. Особенно, если заходит в насыщение.

Все равно. ООС на то и ООС. Если, конечно, он генерирует, а не заткнулся в одно состояние. Но это- уже ПОС по постоянке.

[Tanya]

Тогда можете пояснить, как получается такая сверхустойчивость?

Поясню, когда Вы построите передаточную функцию ОУ с ограничением выхода по току... Сообщите?

[Designer56]

Поясню, когда Вы построите передаточную функцию ОУ с ограничением выхода по току... Сообщите?

Честно говоря, не понял что Вы хотели сказать этим, но Вы бы лучше выделили эти разговоры в отдельную ветку, а то мы мешаем увлекательной дискуссии на тему как сделать супер- ИОН из прямосмещенного перехода.

[Tanya]

Честно говоря, не понял что Вы хотели сказать этим, но Вы бы лучше выделили эти разговоры в отдельную ветку, а то мы мешаем увлекательной дискуссии на тему как сделать супер- ИОН из прямосмещенного перехода.

Не могу. Этот раздел мне неподвластен.
Я этим (не кому, а чем...) намекала, что при ограничении тока система становится существенно нелинейной... И Ваши любимые полюса не работают уже.
Я тут некоторое время назад поизучала даташиты и проч. на эту тему.
Построили некоторый гибрид. Все отлично работает. Как раз для вышеупомянутого 20-разрядного ЦАПа.
Схема (приведенная Herz'ем) привлекательна простотой.

[Designer56]

Не могу. Этот раздел мне неподвластен.
Я этим (не кому, а чем...) намекала, что при ограничении тока система становится существенно нелинейной... И Ваши любимые полюса не работают уже.

Стало быть, вы намекаете на то, что этот ОУ работает в режиме ограничения тока?

[Designer56]

Скорее всего. Иначе Ваши полюса работали бы со страшной силой.
........

Но в этом же смысла нет- какое тогда стабильное повторение опорного?
Мне кажется, что если этот ОУ работает все- таки на такую емкость, то у него внутри нечто вроде этого. Или даже вместо буфера на выходе просто резистор.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Tanya]

Но в этом же смысла нет- какое тогда стабильное повторение опорного?
Мне кажется, что если этот ОУ работает все- таки на такую емкость, то у него внутри нечто вроде этого. Или даже вместо буфера на выходе просто резистор.

Смысл есть. Выходной пассивный фильтр шумит меньше.

Сомнительно. Он под (не помню точно) 50 MHz и с большой скоростью нарастания.
Вот посмотрела даташит. Там есть интересный график зависимости выходного сопротивления от частоты. До килогерца меньше миллиома. Потом растет до 10 при 10 МHz'ах. Это в режиме повторителя. Open loop - 1кOhm. Там и блок схема есть. Выходной каскад в режиме AB живет.
Сами смотрите, если интересно.

[Designer56]

Смысл есть. Выходной пассивный фильтр шумит меньше.

Сомнительно. Он под (не помню точно) 50 MHz и с большой скоростью нарастания.
Вот посмотрела даташит. Там есть интересный график зависимости выходного сопротивления от частоты. До килогерца меньше миллиома. Потом растет до 10 при 10 МHz'ах. Это в режиме повторителя. Open loop - 1кOhm. Там и блок схема есть. Выходной каскад в режиме AB живет.
Сами смотрите, если интересно.

Ничего особенного. Вот 1 кОм о чем- то говорит. А вот все- таки какой может быть точный повторитель из ОУ в насыщении?. И потом, пусть он насыщается только при перегрузках. При выходе из перегрузки все равно превращается в усилитель со всеми проблемами устойчивости. Т.е. условная устойчивость или устойчивость в малом. Тут что- то не то. При 1 кОм разомкнутого выходного полюс получается на частоте ~16 Гц при 10 мкФ нагрузки.

[Tanya]

Ничего особенного. Вот 1 кОм о чем- то говорит. А вот все- таки какой может быть точный повторитель из ОУ в насыщении?. И потом, пусть он насыщается только при перегрузках. При выходе из перегрузки все равно превращается в усилитель со всеми проблемами устойчивости. Т.е. условная устойчивость или устойчивость в малом. Тут что- то не то. При 1 кОм разомкнутого выходного полюс получается на частоте ~16 Гц при 10 мкФ нагрузки.

Не выходит из перегрузки - на входе есть шум, а на выходе здоровая емкость. А среднее значение держит.
Если емкость на выходе убрать, - будет в линейном режиме повторять шум и добавлять свой.

[Designer56]

Не выходит из перегрузки - на входе есть шум, а на выходе здоровая емкость. А среднее значение держит.
Если емкость на выходе убрать, - будет в линейном режиме повторять шум и добавлять свой.

А за счет чего среднее держит? и зачем тогда здесь ОУ с полностью замкнутой ОС с конденсатора? проще просто RC с выхода поставить. Вот если он генерирует, а переменная составляющая убирается фильтром из выходного сопротивления при разомкнутой ОС и конденсатором, навешенным на выход- тогда- да. Но мы в таком случае имеем что- то типа ШИМ/ЧИМ повторителя. Такие усилители в прошлом применялись в системах автоматики, ещё на лампах делались и на транзисторах впоследствии.

[Tanya]

А за счет чего среднее держит? и зачем тогда здесь ОУ с полностью замкнутой ОС с конденсатора? проще просто RC с выхода поставить. Вот если он генерирует, а переменная составляющая убирается фильтром из выходного сопротивления при разомкнутой ОС и конденсатором, навешенным на выход- тогда- да. Но мы в таком случае имеем что- то типа ШИМ/ЧИМ повторителя. Такие усилители в прошлом применялись в системах автоматики, ещё на лампах делались и на транзисторах впоследствии.

Как бы это на словах... Сигма-дельта ЦАП получается. Около того.
Вдумайтесь - на инвертирующем входе (и выходе..) очень стабильное напряжение. А на неинвертирующем - шумная опора. Ток ограничивается...

[Designer56]

Да он скорее всего, на своей частоте колеблется. Но внутри- снаружи не видать из- за большой постоянной времени. но это все равно- неустойчивость с точки зрения ОУ. С точки зрения системы- устойчив. Но тогда все равно это некий специализированный отчасти усилитель.

[yrbis]

а зачем там ОУ? ИМХО лучше взять малошумяший транзистор!

[Designer56]

А с температурной зависимостью Uбэ что делать? ~2 мВ/гр. минус.

[Tanya]

Да он скорее всего, на своей частоте колеблется. Но внутри- снаружи не видать из- за большой постоянной времени. но это все равно- неустойчивость с точки зрения ОУ. С точки зрения системы- устойчив. Но тогда все равно это некий специализированный отчасти усилитель.

Примерно так. Только колебания не с постоянной частотой.
А зачем тень на плетень наводить? Нормальный усилитель. Даже хороший.
Динамическая стабилизация. Разные времена. Вот Вы задумывались, что когда Вы спите, огромное количество электронов в Вашем теле "колеблется"? И снаружи не видать... А ведь именно они поддерживают равновесие (устойчивость) Вашего тела в том смысле, в котором это принято понимать.
Кстати... Принадлежат ли они полностью вашему телу?
P.S.　Еще пару сообщений у Вас до юбилея.

а зачем там ОУ? ИМХО лучше взять малошумяший транзистор!

ОУ тут нужен только для того, чтобы не нагружать фильтр после опорного источника и хорошо без дрейфа держать выход. Его шумность почти не важна. Важен дрейф входного тока и напряжения смещения.
На транзисторе не получится....

[тау]

Примерно так. Только колебания не с постоянной частотой.
А зачем тень на плетень наводить? Нормальный усилитель. Даже хороший.

Ну вот, и Tanya согласилась что внутри ОУ будет "пилить" на некоторой частоте по причинам , описанным выше Designer56. А пускай бы не пилил а спокойно стоял на месте , всего то делов в резисторе порядка 22 Ом перед 100 Мкф достаточно. Оу с малым запасом по фазе (селяви) способен усиливать шум опорника, даже если его включение "похоже" на повторитель. На здоровенной выходной емкости колебаний не видно , но есть циркулирующие токи в цепях питания и емкостной нагрузки.
Падение напряжения на малоомном резисторе из-за тока потребления входом АЦП (порядка микроампер или десятков микроампер) сравнимо а иногда даже и меньше чем падение на входном резисторе АЦП, неизбежно имеющемся перед коммутируемой емкостью входа АЦП.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Herz]

Не могу сказать, что хорошо понимаю его особенности, но ОУ очень хороший, я применял его и в других приложениях, требующих быстродействия и точности. А по толерантности к емкостной нагрузке равных просто не встречал. ОРА365, упомянутый выше, в этом плане совершенно несравним. Думаю, неслучайно Тексас рекомендует именно 350-й в этой схеме. Хоть она и вызывает невольное неприятие - соглашусь. Насчёт внутренних колебаний и циркулирующих токов - интересно бы проверить. Оценить величины. Хотя... Думаю, по большому счёту, они есть всегда, независимо от характера нагрузки.

[Tanya]

Ну вот, и Tanya согласилась что внутри ОУ будет "пилить" на некоторой частоте по причинам , описанным выше Designer56. А пускай бы не пилил а спокойно стоял на месте , всего то делов в резисторе порядка 22 Ом перед 100 Мкф достаточно. Оу с малым запасом по фазе (селяви) способен усиливать шум опорника, даже если его включение "похоже" на повторитель. На здоровенной выходной емкости колебаний не видно , но есть циркулирующие токи в цепях питания и емкостной нагрузки.
Падение напряжения на малоомном резисторе из-за тока потребления входом АЦП (порядка микроампер или десятков микроампер) сравнимо а иногда даже и меньше чем падение на входном резисторе АЦП, неизбежно имеющемся перед коммутируемой емкостью входа АЦП.

Ни с кем я не соглашалась. И с Вами тоже. В такой схеме (Вашей) посчитайте 20 Ом*10мкА будет 200 мкв. Речь же шла о прецизионных делах - единицах ppm. А если нагрузок будет больше?

[Designer56]

..... А пускай бы не пилил а спокойно стоял на месте , всего то делов в резисторе порядка 22 Ом перед 100 Мкф достаточно. Оу с малым запасом по фазе (селяви) способен усиливать шум опорника, даже если его включение "похоже" на повторитель. На здоровенной выходной емкости колебаний не видно , но есть циркулирующие токи в цепях питания и емкостной нагрузки.
Падение напряжения на малоомном резисторе из-за тока потребления входом АЦП (порядка микроампер или десятков микроампер) сравнимо а иногда даже и меньше чем падение на входном резисторе АЦП, неизбежно имеющемся перед коммутируемой емкостью входа АЦП.

Да мне эта идея с 350-м вообще органически не нравится. Колебания неконтролируемые. Насыщение (?) выходного каскада...Проще поставить перед конденсаторами буфер на БТ и скорректировать АЧХ кондесатором с выхода ОУ на вход. Динамику этой штуки пр сбросе/набросе нагрузки ведь никто так и не показал...Да и если приспичит сделать ШИМ/ЧИМ усилитель- его ведь из любого ОУ, резистора и емкости сотворить можно без труда.

[dxp]

Ни с кем я не соглашалась. И с Вами тоже. В такой схеме (Вашей) посчитайте 20 Ом*10мкА будет 200 мкв. Речь же шла о прецизионных делах - единицах ppm. А если нагрузок будет больше?

Вот поэтому мы применяем такую схему:


ибо как показывают расчеты и практика пассивный фильтр по шумам вне конкуренции, а выходное напряжение требуется весьма малошумящим. И какой же пассивный фильтр без резистора? Ну, и нагружать выход ОУ на емкость не гуд, это все знают.

Корректирующие цепочки в схеме нужны для борьбы с переходным процессом - нагрузка динамическая. Таким образом, и "овцы сыты" (хорошие характеристики по шумам благодаря пассивному фильтру) и "волки целы" (точность выходного напряжения при разных нагрузках (до 1 мА) и устойчивость ОУ).

P.S. Конденсаторы тут почти все (кроме выходного 22 мкФ и мелкого в корректирующей цепочке) - пленочные от Panasonic (серия ECPU).

[alexkok]

Вот поэтому мы применяем такую схему:

У Достала почти такая же

[тау]

Тогда OPA350 (имеющий повышенную толерастность к емкости нагрузки) должен выглядеть примерно как на рисунке
Про 1 Ком на выходе , TI-шники сами признаются.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Designer56]

И я то же прдполагал- только для лучшей балансировки - резистры на обеих входах. Говорят, не так. Тогда остается предположить, что за счет 1кОм и большой внешней емкости усилитель работает в режиме генерации, причем на низкой частоте. При большом Ку на НЧ в разомкнутом состоянии пульсации на выходе незаметны.

[тау]

И я то же прдполагал- только для лучшей балансировки - резистры на обеих входах.

Действительно, я проворонил

Неувязочка с ихним 1 кОм при разомкнутой петле:
Output Current IOUT ±40(5) mA
Short-Circuit Current ISC ±80 mA
( или я тупой совсем)

[Designer56]

Да это явная халява из современных. Остается предположить, что у них дроссель на выходе...

[Tanya]

И я то же прдполагал- только для лучшей балансировки - резистры на обеих входах. Говорят, не так. Тогда остается предположить, что за счет 1кОм и большой внешней емкости усилитель работает в режиме генерации, причем на низкой частоте. При большом Ку на НЧ в разомкнутом состоянии пульсации на выходе незаметны.

Вы уже приближаетесь к истине (в моем понимании).
Только колебания на высокой частоте.
Еще раз выскажу (повторюсь).
Типа - геометрическая задача на построение схемы.
Допустим, что схема работает правильно. Практика показывает, что это так.
На инвертирующем входе очень стабильное без пульсаций напряжение.
На неинвертирующем - шумноватое напряжение, среднее значение которого надо иметь на выходе.
Выход подсоединен к инвертирующему входу напрямую - без резистора.
На выходе стоит огромная емкость. Получается, что на высокой частоте обратная связь разомкнута (что есть хорошо...).
Итак, на высокой частоте мы имеем компаратор, который скачет (частота высокая), выдавая на выходе ток, причем среднее его значение пропорционально рассогласованию на входах.
В писании сказано, что выходное сопротивление при разомкнутой обратной связи - сотня ом.
Все сходится.

[Designer56]

Ну а в релаьных контурах, при замыкании потенциально неустойчивой петли, как возникают колебания в отсутствии сигнала? От шумов, иногда надо посильнее пинок дать. Вы видели осциллирующий ОУ с ООС? Такие системы называются "устойчивые в малом"- т.е. малые отклонения от установившегося значения сходятся к нулю, а побольше- нет. Если даже бесконечно малые отклонения не сходятся потом к нулю, то совсем неустойчивая... Я не против того, что в данном случае колебания имеют ещё и щумовую составляющую, но, я думаю, на собственной частоте, все- таки они заметнее. Какова эта частота? а кто его знает, от экземпляра к экземпляру зависит. Есть ведь ещё и собственный полюс коррекции ОУ. Но похоже, низкая. И даже очень низкая. Да попробуйте сами- возьмите тривиальный ОУ с частотой среза в разомкнутом режиме порядка единиц герц, навесьте на выход RC аналогичную и посмотрите.

[тау]

Итак, на высокой частоте мы имеем компаратор, который скачет (частота высокая), выдавая на выходе ток, причем среднее его значение пропорционально рассогласованию на входах.

Кабы скакал , то TI-писатели не нарисовали бы такой вот график, потому что с уменьшением "огромной" емкости "подскоки" росли бы, а они стоят себе ровненько

Кто-то врет, узнать бы кто.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Designer56]

Кабы скакал , то TI-писатели не нарисовали бы такой вот график, потому что с уменьшением "огромной" емкости "подскоки" росли бы, а они стоят себе ровненько

Кто-то врет, узнать бы кто.

Нет, внутри вполне может и скакать аж до насыщения- система ведь получается нелинейная, болтается она по какому- то предельному циклу. Ну и плюс ещё от шумов, само собой есть модуляция.

[тау]

Нет, внутри вполне может и скакать аж до насыщения- система ведь получается нелинейная, болтается она по какому- то предельному циклу. Ну и плюс ещё от шумов, само собой есть модуляция.

Нет, болталась бы с насыщением внутри - не назвали бы выбросы малосигнальными. С другой стороны, если насыщение все же у них происходит - то на графике должны были бы указать с какими амплитудами на входе такие вот выбросы. А так ведь одни проценты указаны .

[Designer56]

Я имею ввиду пресловутую обсуждаемую схему.

А, кстати, тестировали они на емкостную нагрузку не меняя частоту следовани импульсов на входе?

[тау]

Пресловутая схема базируется на уверенности в том (для некоторых) , что приведенный график выбросов от микрофарад нагрузки соответствует действительности в малосигнальной области. Поскольку Tanya склонна видеть истину в "болтанке внутри" и спокойствии снаружи, то я и привел этот даташитовский график , опровергающий её версию . Для "высоких частот" что 1мкф что 100мкф - без разницы . Но нелинейные процессы внутри , если они происходят , должны были бы наклонить пологий участок графика от 20nF до 1мкФ. Ток ограничен внутри , а емкость снаружи растет, dU/dt падает, на графике этого не видно.

ps... как они меряли зависимость выбросов от емкости - не пишут подробностей , кроме того что нагрузкой был еще и резистор 1 кОм.

Сообщение отредактировал тау - Sep 11 2009, 15:12

[Tanya]

Кабы скакал , то TI-писатели не нарисовали бы такой вот график, потому что с уменьшением "огромной" емкости "подскоки" росли бы, а они стоят себе ровненько

Кто-то врет, узнать бы кто.

При большой емкости на выходе (на графике - маленькая) ничего на выходе не меняется. В противном случае, - чем меньше емкость - тем лучше.

Ток ограничен внутри , а емкость снаружи растет, dU/dt падает, на графике этого не видно.

Вот и Вы приближаетесь. Еще добавлю, что частота - высокая. Еще напомню, что обратной связи нет - на выходе и (-)входе очень все гладко. Вся игра на (+) входе.

[Designer56]

Для "высоких частот" что 1мкф что 100мкф - без разницы . Но нелинейные процессы внутри , если они происходят , должны были бы наклонить пологий участок графика от 20nF до 1мкФ. Ток ограничен внутри , а емкость снаружи растет, dU/dt падает, на графике этого не видно.

ps... как они меряли зависимость выбросов от емкости - не пишут подробностей , кроме того что нагрузкой был еще и резистор 1 кОм.

В этом может быть все и дело. Если повышать емкость на выходе, то частота затухающих колебаний- падает. И выброс можно просто не заметить даже... Нужно увеличивать длительность тестовых импульсов, чтобы пронаблюдать переходный процесс. Кстати, ограничение может быть необязательно по уровню- по скорости нарастания- тоже. и это тоже- нелинейность.

Еще напомню, что обратной связи нет - на выходе и (-)входе очень все гладко. Вся игра на (+) входе.

как это нет? Если она замкнута? А постоянный ток и низкие частоты?

[alexkok]

Вот и Вы приближаетесь. Еще добавлю, что частота - высокая. Еще напомню, что обратной связи нет - на выходе и (-)входе очень все гладко. Вся игра на (+) входе.

Выпускался когда-то УМЗЧ "Quad 405" с выходным каскадом в режиме B, но с малыми нелинейными.
В нем впервые было применено новое решение по уменьшению "ступеньки".
Суть была в том что предоконечный каскад раскачки работал на повышенном токе и был соединен резистором, параллельно Б-Э выходного, с выходом.
В режиме малого сигнала ток в нагрузку шёл напрямую с предоконечного через этот параллельный канал.
Скорее всего у TI сделано аналогично, безо всякой генерации.

[Designer56]

Выпускался когда-то УМЗЧ "Quad 405" с выходным каскадом в режиме B, но с малыми нелинейными.
В нем впервые было применено новое решение по уменьшению "ступеньки".
Суть была в том что предоконечный каскад раскачки работал на повышенном токе и был соединен резистором, параллельно Б-Э выходного, с выходом.
В режиме малого сигнала ток в нагрузку шёл напрямую с предоконечного через этот параллельный канал.
Скорее всего у TI сделано аналогично, безо всякой генерации.

Это Вы не попали...там была мостовая компенсация искажений. К рассматриваемому вопросу- отношения не имеет.

[Tanya]

Ну а в релаьных контурах, при замыкании потенциально неустойчивой петли, как возникают колебания в отсутствии сигнала? От шумов, иногда надо посильнее пинок дать. Вы видели осциллирующий ОУ с ООС? Такие системы называются "устойчивые в малом"- т.е. малые отклонения от установившегося значения сходятся к нулю, а побольше- нет. Если даже бесконечно малые отклонения не сходятся потом к нулю, то совсем неустойчивая... Я не против того, что в данном случае колебания имеют ещё и щумовую составляющую, но, я думаю, на собственной частоте, все- таки они заметнее. Какова эта частота? а кто его знает, от экземпляра к экземпляру зависит. Есть ведь ещё и собственный полюс коррекции ОУ. Но похоже, низкая. И даже очень низкая. Да попробуйте сами- возьмите тривиальный ОУ с частотой среза в разомкнутом режиме порядка единиц герц, навесьте на выход RC аналогичную и посмотрите.

Спасибо за интересную лекцию по теории устойчивости. У нас с Вами разная терминология.
Немного поподражаю Пуанкаре.
====================
Математики - это люди, исскусство которых состоит в том, что различные явления они называют одинаковыми словами. - Пуанкаре
=================
Электронщики - это люди, .... которых состоит в том, что они одинаковые явления называют разными словами.
- Я. Вместо точек подставьте по собственному желанию.
==============
В ответ на Ваши любезные советы ответно советую Вам почитать (ну пусть на ночь) что-нибудь более современное.... Например, сборничек ”Динамические системы. Фау.” Под редакцией Арнольда.
Расширите понятие устойчивости. От статической до динамической. Еще раз напоминаю, что когда вы спокойно и устойчиво спите на своем спальном месте, внутри Вас бушуют очень быстрые процессы, обеспечивающие Вам Ваш стабильный спокойный сон.
Чего Вам всегда желаю.

[Designer56]

Спасибо за интересную лекцию по теории устойчивости.
......
Чего Вам всегда желаю.

Так это не я. Это Ляпунов.
Я по образованию- не электронщик... так сложилось. Я, как тут, однажды, прозвучало, "таушник"
А что, современные представления об устойчивости радикально отличаются от того, с чем столкнулся Уатт?
Учитывая вашу поспешность во всем, подчеркиваю- радикально?

[Tanya]

В этом может быть все и дело. Если повышать емкость на выходе, то частота затухающих колебаний- падает. И выброс можно просто не заметить даже... Нужно увеличивать длительность тестовых импульсов, чтобы пронаблюдать переходный процесс. Кстати, ограничение может быть необязательно по уровню- по скорости нарастания- тоже. и это тоже- нелинейность.


как это нет? Если она замкнута? А постоянный ток и низкие частоты?

А... Вы уже про нелинейность...
А про обратную связь. На высоких частотах ее нет. Концепцию двух времен осваивайте. По вышеупомянутой ссылке.
Можно просто объяснить. Вот представьте себе уравнение Шредингера для молекулы. Туда входят элетронные и атомные движения. В естественном приближении (оно даже название имеет... боюсь тут упоминать - Борна-Оппенгеймера) разделения движений на быстрые (электроны) и медленные (ядра) получается такая картинка - электроны быстро движутся в стационарном (почти) поле ядер (остовов), а остовы - медленно в динамическом поле электронов и других ядер. Все самосогласовано. Остовы находятся в статическом равновесии и неподвижны, если забыть нулевые колебания. А электроны неустанно движутся. И днем и ночью.

[Designer56]

А... Вы уже про нелинейность...
А про обратную связь. На высоких частотах ее нет. Концепцию двух времен осваивайте. По вышеупомянутой ссылке.

Таня, не надо про Шредингера. Ну пожалуйста! Давайте перейдем к теории устойчивости Ляпунова. И то нас могут обругать. НУ не надо в этом опере электроны анализировать.
П.С.: Я даже обещаю Вам отрыть свои лекции по ТАУ. вот!

Сообщение отредактировал Designer56 - Sep 11 2009, 20:27

[Tanya]

Так это не я. Это Ляпунов.
Я по образованию- не электронщик... так сложилось. Я, как тут, однажды, прозвучало, "таушник"
А что, современные представления об устойчивости радикально отличаются от того, с чем столкнулся Уатт?
Учитывая вашу поспешность во всем, подчеркиваю- радикально?

Не искажайте Ляпунова. Сформулируйте сначала понятие большого и малого.
Я утверждаю, что приведенная схема устойчива и в большом и в малом. В каком хотите смысле. Не наводите тень на плетень.
Современная математика (терминология) шире Ваших представлений о ней... и обо мне.
А что означает ваш переход на мою личность?
И ее оценку. Вы хотите переступить грань устойчивости? Бойтесь бифуркаций на этом скользком пути.

[Designer56]

Не искажайте Ляпунова. Сформулируйте сначала понятие большого и малого.
Я утверждаю, что приведенная схема устойчива и в большом и в малом. В каком хотите смысле. Не наводите тень на плетень.

Обоснуйте- это то, о чем я Вас прошу

Не искажайте Ляпунова.

Ну не могу я все приводить в такой беседе строго и подробно- места не хватит.

Не искажайте Ляпунова. Сформулируйте сначала понятие большого и малого.
Я утверждаю, что приведенная схема устойчива и в большом и в малом. В каком хотите смысле. Не наводите тень на плетень.
Современная математика (терминология) шире Ваших представлений о ней... и обо мне.
А что означает ваш переход на мою личность?

Современный мир- и не современный тоже....очень шире не то что наших с Вами, но и вообще любых представлений о нем. а какой такой был переход на личность? Просто констатация Вашей....ну, исходя из прошлого опыта....скажем....поспешности в суждениях.

Современная математика (терминология) шире...

Математика- это не терминология....далеко.

[Herz]

Да, интересная получается дискуссия... Шопенгаура разве что забыли упомянуть для полноты картины... Если наши предположения о стабильности выхода (боюсь неточностей в формулировках) за счёт внутренних осцилляций верны, предлагаю поставить в разрыв питания ОУ небольшой резистор и понаблюдать за установлением потребляемого тока по включению и "в процессе"... Как думаете, получим полезную информацию?

[Designer56]

Да, интересная получается дискуссия... Шопенгаура разве что забыли упомянуть для полноты картины...

Шопенгауэра это не я. Не надо! А вчем проблема? Никто не видел никогда импульсных источников питания?
Или даже типа "БП"- которые назывались, если память не изменяет- дискретными- у них и частота и скважность менялась.

[тау]

Все оказалось просто.
Та высокая частота о которой говорила Tanya, всего лишь 24 кГц.
Если бы емкость 100мкф по схеме Herz-а обладала бы ESR=0.0, то получился бы узкополосный активный фильтр от входа "+" ОУ до его выхода но перед резистором Rвых=100 Ом с указанной выше центральной частотой и усилением 123дБ (до резистора) . Сам по себе этот резистор и емкости нагрузки образуют ФНЧ с ослаблением порядка 65dB на этой частоте. Можно считать совпадением тот факт что и усиление ОУ падает примерно на столько же на этой частоте от 122dB DC . Введение ESR последовательно с большим конденсатором 100мкф величиной 0,1 Ома создало запас фазы примерно 40 градусов , несмотря и на наличие керамики 20мкф с низким ESR этот запас присутствует. Короче, наличие ESR стабилизировало ООС в окрестностях 10-50 кГц. Источникк шумов , подключенный на вход ОУ с уровнем порядка шумов самого ОУ (5нВ\Гц) показывает милливольты шума (пик-пик) перед резистором и микровольты на конденсаторах. Шум окрашен слегка в эти самые 20-30 кГц, так как некоторая избирательность схемы осталась , без ярко выраженного резонансного пика.
зы. при ESR=0 ситуация нестабильна. подключение источника шума вызывает появление синуса с мееееедленным нарастанием амплитуду этого синуса. мне надоело ожидать роста уже после 10mV.

[alexkok]

Это Вы не попали...там была мостовая компенсация искажений. К рассматриваемому вопросу- отношения не имеет.

Почитайте сами Current dumping amplifier

[Белый дед]

В первоначальной схеме, которую вы обсуждаете, при однополярном питании входные каскады ОУ могут защелкиваться.
Например, столкнулись с этим у неплохого во всех остальных смыслах AD8675. Попытки прояснить вопрос у дистрибьюторов ничего не дали.
Пока могу только предположить, что особую склонность к этому имеют rail-to-rail.

[Designer56]

Все оказалось просто.
Та высокая частота о которой говорила Tanya, всего лишь 24 кГц......
Источникк шумов , подключенный на вход ОУ с уровнем порядка шумов самого ОУ (5нВ\Гц) показывает милливольты шума (пик-пик) перед резистором и микровольты на конденсаторах. Шум окрашен слегка в эти самые 20-30 кГц, так как некоторая избирательность схемы осталась , без ярко выраженного резонансного пика.
зы. при ESR=0 ситуация нестабильна. подключение источника шума вызывает появление синуса с мееееедленным нарастанием амплитуду этого синуса. мне надоело ожидать роста уже после 10mV.

Дык о чем я здесь и толкую уперто....

Почитайте сами Current dumping amplifier

Я его делал в юности....когда студентом был... году в 78-м....
паршивая штука- очень трудно балансируется по факту.

[Herz]

Все оказалось просто.
Та высокая частота о которой говорила Tanya, всего лишь 24 кГц.
Если бы емкость 100мкф по схеме Herz-а обладала бы ESR=0.0, то получился бы узкополосный активный фильтр от входа "+" ОУ до его выхода но перед резистором Rвых=100 Ом с указанной выше центральной частотой и усилением 123дБ (до резистора) .

Жаль, что Вы не привели источник информации. Моделирование, судя по фразе:

мне надоело ожидать роста уже после 10mV.

? В чём? Моделью пользовались готовой или создавали самостоятельно?

Я его делал в юности....когда студентом был... году в 78-м....
паршивая штука- очень трудно балансируется по факту.

Аналогично... Даже не подозревал, что он имеет специальное название. Тогда ОУ были похуже, быстродействия (скорости нарастания), к примеру, не хватало. Сейчас, наверное, нормально получается.

[Designer56]

Аналогично... Даже не подозревал, что он имеет специальное название. Тогда ОУ были похуже, быстродействия (скорости нарастания), к примеру, не хватало. Сейчас, наверное, нормально получается.

Нет, ОУ и тогда хватало. У меня тогда под рукой был 140УД18 и 574УД1. Военные. Скорости- за глаза. просто этот мост при малейшей расстройке приводил к генерации.

[Tanya]

Все оказалось просто.
зы. при ESR=0 ситуация нестабильна. подключение источника шума вызывает появление синуса с мееееедленным нарастанием амплитуду этого синуса. мне надоело ожидать роста уже после 10mV.

Все врут календари (симуляторы)...
Не знаю, где Вы моделировали.
Я вот на досуге в родном симуляторе от TI - TINA.
Вот то возбуждение, которое Вы наблюдали, на самом деле - артефакт.
При этом токи амперные в симуляторе текут. Поэтому резистор помогает. Модель у них хромает.
Еще замечу, что наложение возмущений более высокой частоты сбивает их напрочь.
Вот, кто знает, как в симуляторе соорудить ограничитель тока?
Но, все равно, доверия нет полного. Реальность лучше симулятора.

[Designer56]

Все врут календари (симуляторы)...
Не знаю, где Вы моделировали.
Я вот на досуге в родном симуляторе от TI - TINA.
Вот то возбуждение, которое Вы наблюдали, на самом деле - артефакт.
При этом токи амперные в симуляторе текут. Поэтому резистор помогает. Модель у них хромает.
Еще замечу, что наложение возмущений более высокой частоты сбивает их напрочь.
Вот, кто знает, как в симуляторе соорудить ограничитель тока?
Но, все равно, доверия нет полного. Реальность лучше симулятора.

В Pspice можно воспользоваться библиотечными ограничителями напряжения GLIMIT, LIMIT, HILO, SLIMIT. Последний- "мягкий" ограничитель. И подключить к их выходу преобразователь напряжение- ток G. Если ограничение хочется сделать в виде защиты вых. каскада, то придется сотворить схему из вышеперечисленных компонентов и резистора.

[Tanya]

Обоснуйте- это то, о чем я Вас прошу

Ну не могу я все приводить в такой беседе строго и подробно- места не хватит.

Современный мир- и не современный тоже....очень шире не то что наших с Вами, но и вообще любых представлений о нем. а какой такой был переход на личность? Просто констатация Вашей....ну, исходя из прошлого опыта....скажем....поспешности в суждениях.

Математика- это не терминология....далеко.

Может Вы меня считаете торопыгой, но я вот все еще ужасно терпеливо жду обещанного Вами уже пару лет назад общего решения обыкновенного линейного дифференциального уравнения одного переменного для осциллятора с трением, линейным от скорости. Есть продвижения?
А какого и чего обоснования Вы от меня требуете?
Вы же не можете обосновать противное.
Что до математики, то терминология там лежит в основе всего.
Вот... можете дать строгое определение аттрактора?
Я тут на досуге балуюсь динамической стабилизацией...
Не хотите про Борна с Оппенгеймером - вот проще.
В гладком столе есть дырочка. Через дырочку продета ниточка. На концах ниточки грузики - один на столе, другой под столом.
Устойчива ли такая система?

[Designer56]

Может Вы меня считаете торопыгой, но я вот все еще ужасно терпеливо жду обещанного Вами уже пару лет назад общего решения обыкновенного линейного дифференциального уравнения одного переменного для осциллятора с трением, линейным от скорости. Есть продвижения?

Там речь шла, насколько я помню, о дифуравнении, описывающем LC колебательный контур с потерями. Т.е.- LCR, параллельный, вроде бы... Затем мы несколько поспорили, можно ли формально записать все возможные решения для подобных уравнений. Ключевое слово- формально. Хотя для рассматриваемой задачи вопрос вовсе не стоит- два комплексно- сопряженных корня. Причем, в левой полуплоскости. Теперь о формальной записи решений уравнений 2-го порядка. Линейных однородных и стационарных. Кто мешает мне или даже Вам записать Y(x)=, а далее поставить вертикальную черту и расписать все решения в зависимости от корней характеристического уравнения? Это и будет формальной записью. Сколько там вариантов? Один мы уже рассмотрели, остаются варианты с действительными корнями- либо они кратны, либо нет. Повторяю, я реч вел о формальной записи. Не более.

А какого и чего обоснования Вы от меня требуете?
Вы же не можете обосновать противное.

Вы утверждаете, что ОУ у которого второй полюс АЧХ, расположенный на частоте 1/(2*pi*1кОм*100мкФ) устойчив при замыкании ООС?

Не хотите про Борна с Оппенгеймером - вот проще.
В гладком столе есть дырочка. Через дырочку продета ниточка. На концах ниточки грузики - один на столе, другой под столом.
Устойчива ли такая система?

Бора, наверное?
В каком смысле устойчива? Генератор синуса или даже не синуса, лабораторный, скажем, тоже можно считать устойчивой системой, если за целевой параметр брать амплитуду колебаний.

[Tanya]

Там речь шла, насколько я помню, ...
.....................................................
Повторяю, я реч вел о формальной записи. Не более.

http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...st&p=175147
Освежите память...

[Designer56]

Помню я это. И что?

[Tanya]

Вы утверждаете, что ОУ у которого второй полюс АЧХ, расположенный на частоте 1/(2*pi*1кОм*100мкФ) устойчив при замыкании ООС?


Бора, наверное?
В каком смысле устойчива? Генератор синуса или даже не синуса, лабораторный, скажем, тоже можно считать устойчивой системой, если за целевой параметр брать амплитуду колебаний.

Я не про ОУ, а про всю систему. Если рассматривать линейный случай, то нет. А при введении нелинейности (а она в реальной жизни всегда есть), то вся система устойчива в определенном смысле. Более того. она стабилизируется при хаотических возмущениях.
И не Бора, а Борна.

Помню я это. И что?

Так почитайте, что Вы там писали. В 11 посте, 15... и далее.

[Designer56]

Я не про ОУ, а про всю систему. Если рассматривать линейный случай, то нет. А при введении нелинейности (а она в реальной жизни всегда есть), то вся система устойчива в определенном смысле. Более того. она стабилизируется при хаотических возмущениях.
И не Бора, а Борна.


Так почитайте, что Вы там писали.

А ОУ с выходными цепями при замыкании ООС- это и есть система. Я это и имел ввиду. "В определенном смысле"- в каком? И стабилизируется- в каком? Я же не отрицаю, что существуют стабильные осциллирующие системы- теже импульсные источники питания, например. ПНЧ и сигма/дельта- тоже из той же оперы. В среднем- все стабильно. И для просто осциллирующей (обычно такую называют неустойчивой) схемы ОУ с ООС- тоже, в среднем- напряжение на выходе стабильно повторяет вход. Но в среднем.
Кстати, что Вы имели ввиду в той давней дискуссии, когда упомянули про улицу и не случалось встречать? До сих пор для меня загадка. А так там много всякого понаписано....

[Tanya]

А ОУ с выходными цепями при замыкании ООС- это и есть система. Я это и имел ввиду. "В определенном смысле"- в каком? И стабилизируется- в каком?
.....................................
И для просто осциллирующей (обычно такую называют неустойчивой) схемы ОУ с ООС- тоже, в среднем- напряжение на выходе стабильно повторяет вход. Но в среднем.
Кстати, что Вы имели ввиду в той давней дискуссии, когда упомянули про улицу и не случалось встречать? До сих пор для меня загадка. А так там много всякого понаписано....

В том смысле, что конденсатор на выходе стабилизирует (парадоксально) выходное напряжение.
Там не так много и написано.
Вот, например, одна из цитат:
"А сесли всё-таки, то выйду из болтовни здешней, напишу. "
То самое решение...

[Designer56]

В том смысле, что конденсатор на выходе стабилизирует (парадоксально) выходное напряжение.
Там не так много и написано.
Вот, например, одна из цитат:
"А сесли всё-таки, то выйду из болтовни здешней, напишу. "
То самое решение...

Конденсатор может и стабилизировать и дестабилизировать. Каков механизм? И потом, я же не зря упомянул генераторы и импульсные источники... Они ведь тоже стабильны- в своем смысле. Вы что имеете ввиду под стабилизацией? С Вами же никто не спорит, что фильтр на выходе все гасит- в достаточных, разумеется, пределах. Кстати, о нелинейности и вых. импедансе пресловутого ОУ. 1 кОм- это недостаточно информативно. И ограничение тока на выходе- это ведь не 1 кОм. Или как там есть на самом деле?

П.С.: честно говоря, про аттрактор Лоренца в курсе, а про Борна- нет

[Tanya]

Конденсатор может и стабилизировать и дестабилизировать. Каков механизм? И потом, я же не зря упомянул генераторы и импульсные источники... Они ведь тоже стабильны- в своем смысле. Вы что имеете ввиду под стабилизацией? С Вами же никто не спорит, что фильтр на выходе все гасит- в достаточных, разумеется, пределах. Кстати, о нелинейности и вых. импедансе пресловутого ОУ. 1 кОм- это недостаточно информативно. И ограничение тока на выходе- это ведь не 1 кОм. Или как там есть на самом деле?

П.С.: честно говоря, про аттрактор Лоренца в курсе, а про Борна- нет

Вся тема посвящена парадоксальной на первый взгляд схеме включения конкретного ОУ в конкретной схеме.
А именно, - OPA350. Если взять другой, то будет плохо. Нужна другая схема. Их все(?) знают...
Мои предположения о стабилизации этой схемы за счет нелинейности внутри ОУ вызывают у Вас странные возражения и рассуждения на общие темы.
Вы все сводите к линейной теории, в которой все должно быть плохо. О чем и пишете много раз.
Борновское приближение - это про разделение переменных (электронов связи и остова) в ур-ии Шредингера.
P.S. Примите поздравления по поводу повышения Вашего форумного статуса.

[Designer56]

Спасибо!
Вы меня все- таки заставили взглянуть на его (350-й) даташит.
1. Он rail- to rail. Стандартный. Выходной каскад- комплементарный КМОП с общим истоком, т.е. схема, близкая и даже очень, к источнику тока.
2. Усиление по постоянному току- более миллиона влоть до частоты 20 Гц.
3. Выходного импеданса в разомкнутом состоянии не приведено.
4. 1 кОм вых. сопротивления- я не увидел такого. Есть нормирование х-к для нагрузки 1 кОм.
Теперь прикинем. Если даже условно предположить Rвых= 1 кОм для низких частот, чего делать нельзя из- за схемы выходного буфера, или считать, что обсуждаемая схема сама нагружена на 1 кОм, то расчет частоты среза дает величину 1,6 Гц. Соответственно, колебания (внутренние) должны быть в районе 1,6- 20 Гц. Грубо. На этих частотах- усиление- 1 000 000 минимум. На инертирующем входе ( и на выходе схемы, соответственно) будет при этом 2,5 мкВ по амплитуде. Усмотреть очень трудно. Если считать, что конденсатор стабилизирует при этом выход- то да, стабилизирует. Ну и шум свое добавит, само собой. Где здесь общие рассуждения?

Прадокальности я тоже не вижу, кстати

О нелинейности- колебания в ОУ, кроме как его нелинейностью, ничем стабилизироваться по амплитуде не могут.

[Tanya]

.... Ну и шум свое добавит, само собой. Где здесь общие рассуждения?
..
Прадокальности я тоже не вижу, кстати

Перечитайте свои же посты в этом топике с самого первого... Вот где парадоксы. И общие рассуждения.

[тау]

Жаль, что Вы не привели источник информации. Моделирование, судя по фразе:? В чём? Моделью пользовались готовой или создавали самостоятельно?

Да , моделирование.
Мультисим, модель самодельная, так как для модели OPA350 с сайта TI не удалось снять АЧХ при разомкнутой петле ( да и врет она по максимальному выходному току). В своей модели я учел АЧХ, ФЧХ , скорость нарастания и полосу единичного усиления строго по даташиту. Процессы происходят в линейной области.
Основной стабилизирующий фактор - пропорционально интегрирующий фильтр , куда входит R_ESR. На графиках хорошо виден запас по фазе в открытой петле при пересечении Gain через 0dB
Ограничение тока у меня нет , так как для рассмотрения ограничился некоторым Rвых от ОУ, который вынес из "его корпуса" чтобы посмотреть , что делается наэтом R вых (точка В схемы) . Его номинал ,имхо, не критичен.
Модельки вложены.

Сообщение отредактировал тау - Sep 13 2009, 16:07

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 OPAM_350_reference.rar ( 129.01 килобайт ) Кол-во скачиваний: 19

 

[Designer56]

Я ещё раз могу повторить- ОУ засвистит. Но это ведь необязательно будет видно на выходе всей схемы в целом. А вот в каком смысле Вы имели ввиду парадоксальность стабилизации конденсатором? То что он фильтрует ВЧ, являясь одновременно и источником возбуждения? Ну было бы у этого ОУ питание не +- 2,5В, а +- 15 или даже больше, наверное можно что- то было бы усмотреть.

Да , моделирование.

Да там не 100 Ом в разомкнутом...Я выше писал об этом. Конечно, ESR усложняет и все может быть и не совсем так.

[тау]

Да там не 100 Ом в разомкнутом...Я выше писал об этом. Конечно, ESR усложняет и все может быть и не совсем так.

Проверил с 1 кОм Rвых . запас фазы уменьшился , но остался !,
собенно хорош (градусов 40 ) для R_ESR=0.21 Ома.
Rвых у них "как-бы " нормируется через график зависимости его от частоты с закрытой ООС. С повышением частоты приближается к 50 Ом. в связи с падением глубины этой самой ООС. три кривых свидетельстуют о некоемом значении 40 Ом , когда глубина обратной связи становится равна 1

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Designer56]

Проверил с 1 кОм Rвых . запас фазы уменьшился , но остался !,
собенно хорош (градусов 40 ) для R_ESR=0.21 Ома.
Rвых у них "как-бы " нормируется через график зависимости его от частоты с закрытой ООС. С повышением частоты приближается к 50 Ом. в связи с падением глубины этой самой ООС. три кривых свидетельстуют о некоемом значении 40 Ом , когда глубина обратной связи становится равна 1

Ну, для анализа все равно нужно знать именно Rвых разомкнутой системы. Все равно, даже если ESR стабилизирует систему в смысле отстутствия генерации, при АЧХ ЗС подобных тем, что вы приведели эта система должна очень не апериодически реагировать на возмущения. Кроме того, у ESR есть и рективные составляющие.

[тау]

Ну, для анализа все равно нужно знать именно Rвых разомкнутой системы. Все равно, даже если ESR стабилизирует систему в смысле отстутствия генерации, при АЧХ ЗС подобных тем, что вы приведели эта система должна очень не апериодически реагировать на возмущения. Кроме того, у ESR есть и рективные составляющие.

Известный Вам , надеюсь, уважаемый wim, не устает повторять о полезности ESR выходных электролитов в плане устойчивости импульсников (особенно Ортодоксу нравится) . К тому же ESR самый что ни на есть вредный элемент , по нагреву тех электролитов, говорить о нем в плане существенных реактивностей, не очень правильно. Можете считать что я шунтировал Resr теми самыми 20 микрофарадами.
Насчет апериодичности - конечно не совсем уж и гладко , пару выбросов туда-сюда обязательно будут .

Сообщение отредактировал тау - Sep 13 2009, 17:02

[Designer56]

Ну, так возьмем, к примеру, алюминий. У него индуктивность собственная такова, что 100 мкФ перестает быть конденсатором уже на частотах порядка килогерц. Танталы- это много лучше. Но и то зависимости импеданса от частоты имеют явно выраженную индуктивную составляющую.

[тау]

Ну, так возьмем, к примеру, алюминий. У него индуктивность собственная такова, что 100 мкФ перестает быть конденсатором уже на частотах порядка килогерц.

шутка юмора, это хорошо

[Designer56]

Да, так и получается если взглянуть на зависимость импеданса от частоты. У больших емкостей начиная с частот несколько килогерц характеристика сначала спрямляется до параллельной оси частот, а потом лезет вверх. Как у нормальной индуктивности. Речь про алюминий.

[тау]

100мкф на сетевой стороне источников питания работают как конденсаторы и особо не жужжат до 100 кГц. и 220 и 330мкф . Сам видел . А вы нет?

[Designer56]

Работает, но не один же. Обычно ему переллельно навешивается керамика. А то он греется, и пульсации большие. И даже 1000 работает. Кстати, греется не слабо-все зависит от мощности, снимаемой с вызода.

[тау]

Работает, но не один же. Обычно ему переллельно навешивается керамика. А то он греется, и пульсации большие.

Хоть это и офф в этой странной теме, но всё же прошу Вас, уважаемый Designer56 на пальцах просветить меня в вопросе - каков порядок емкости указанной Вами керамики , параллельной электролитам на сетевой стороне ?(про вторичку я скромно молчу) И насколько снижается Irms электролита после введения указанной Вами емкости? Кстати - где эти емкости прячутся в компутерных блоках питания? Если у Вас есть ценные замечания по этому вопросу , можете запостить ответ в соответствующей ветке

[Herz]

Для информации: в этой схеме конденсаторы 100мкф я использую также керамические, X5R. На низких частотах, как можно видеть, у них довольно высокий импеданс (в т.ч. и ESR).

[тау]

Herz, если Вы поставили X5R типа JMK316BJ107ML, то ESR у него довольно мал (имхо) - порядка 2 миллиом. Вероятны осцилляции на десятках килогерц. Не трудно ли Вам будет посмотреть отклик во временной области на импульсное воздействие. Поставьте 1 Ом последовательно с неинвертирующим входом и через резистор 1кОм подайте 10 вольт импульсы 1кГц . Посмотрите на выходе и расскажите , если не трудно.

[Designer56]

Мне тут вот какая мысль приходила: Может быть, доминирующий полюс на частоте 20 Гц на АЧХ в разомкнутом состоянии образуется именно выходной емкостью и выходным сопротилением двухтактного усилителя на выходе? Но тогда второй полюс, образованный динамичесским импедансом двухтактного каскода должен располагаться выше 20 МГц, если судить по приведенной АЧХ, да и расцет показывает тоже самое. При этом если принять динамическое сопротвление пары КМОП транзисторов даже килоом 50, что само по себе маловероятно для МОП транзисторов, то суммарная емкость (сток-исток 2 транзисторов каскода, схемы задания смещения вых. каскада и емкость затвор- исток вых. транзисторов) должна быть менее 0,16 пФ, что тоже весьма маловероятно. Особенно, учитывая то, что к емкости исток- затвор вых. транзисторов добавляется и емкость Миллера, поскольку выходной каскад- усилитель напряжения при подключении к выходу нагрузки, того же 1 кОм.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[тау]

Мне тут вот какая мысль приходила: Может быть, доминирующий полюс на частоте 20 Гц на АЧХ в разомкнутом состоянии образуется именно выходной емкостью и выходным сопротилением двухтактного усилителя на выходе?

посмотрите OPA365, как пишут TI , эти ОУ подобны (имхо за исключением входного каскада). Но в OPA365 на упрощенной схеме емкости показаны - меньше гадать.
Доминирующая емкость обычно находится в каскаде с максимальным усилением и определяет полюс через эффект Миллера.

[Designer56]

посмотрите OPA365, как пишут TI , эти ОУ подобны (имхо за исключением входного каскада). Но в OPA365 на упрощенной схеме емкости показаны - меньше гадать.
Доминирующая емкость обычно находится в каскаде с максимальным усилением и определяет полюс через эффект Миллера.

Это я в курсе....
Кстати, наши 1445УДхх сделаны по той же схеме. Только потребляют меньше, и быстродействие, соответственно, тоже. Давно уже разработаны. Более 10 лет, это точно.
Выше написанное- это так, размышления вслух, не более того. Рассмотрение вариантов.

П.С. : коррекция с использованием емкости Миллера воможна, кстати, только в выходном каскаде.

[Herz]

Herz, если Вы поставили X5R типа JMK316BJ107ML, то ESR у него довольно мал (имхо) - порядка 2 миллиом. Вероятны осцилляции на десятках килогерц. Не трудно ли Вам будет посмотреть отклик во временной области на импульсное воздействие. Поставьте 1 Ом последовательно с неинвертирующим входом и через резистор 1кОм подайте 10 вольт импульсы 1кГц . Посмотрите на выходе и расскажите , если не трудно.

Нет, использованы LMK325BJ107MM, но частотная характеристика ESR у них весьма похожа. На какой частоте предлагаете оценивать? Дело в том, что специфика работы данной схемы (ИМХО) предполагает инфранизкие рабочие частоты, и это ключевой момент. На какой именно частоте могут возникнуть внутренние осцилляции ОУ - сложный вопрос, не уверен, что мы сможем ответить на него даже после симуляций. ВЧ- возмущения на входе (входах) (и относительно высокочастотные, конечно) невозможны благодаря таким емкостям. Думаю, их величины меньше напряжения смещения. Поэтому стоит рассуждать об ESR на рабочих частотах ИОН... Эксперимент, предложеный Вами, с удовольствием проведу, но не совсем понял пока методу. Проиллюстрируйте, если не сложно.

[тау]

На какой частоте предлагаете оценивать? Дело в том, что специфика работы данной схемы (ИМХО) предполагает инфранизкие рабочие частоты, и это ключевой момент. На какой именно частоте могут возникнуть внутренние осцилляции ОУ - сложный вопрос, не уверен, что мы сможем ответить на него даже после симуляций.

Посмотрите что примерно выдает мультисим, я видоизменил схему , поставив ограничитель тока ±50mA на выход с выходным еще и сопротивлением 100 Ом (внутри ограничителя). Заодно появилась возможность посмотреть что будет в цепи питания. (файл мультисима вложен).
Генератор импульсов имхо нужен герц на 500. Успокоение ОУ идет , но через периодические медленно затухающие осцилляции , в связи с малым запасом по фазе в цепи ООС.

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 OPAmp350_for_HERZ.rar ( 74.72 килобайт ) Кол-во скачиваний: 19

 

[Herz]

Посмотрите что примерно выдает мультисим, я видоизменил схему , поставив ограничитель тока ±50mA на выход с выходным еще и сопротивлением 100 Ом (внутри ограничителя). Заодно появилась возможность посмотреть что будет в цепи питания. (файл мультисима вложен).
Генератор импульсов имхо нужен герц на 500. Успокоение ОУ идет , но через периодические медленно затухающие осцилляции , в связи с малым запасом по фазе в цепи ООС.

Посмотрел, спасибо. Как только выпадет возможность, повторю в железе. Не уверен, правда, что ESR для симуляции выбран правильно. Кроме того, предложенная симуляция даёт представление по большей части о процессах в схеме после включения и тут они, на мой взгляд, вполне предсказуемы. А в установившемся режиме таким пульсациям входного напряжения, ИМХО, взятся неоткуда. Посему и осцилляций, как минимум, должно быть меньше. Мне интереснее подключить к выходу устройства импульсную нагрузку, что даст картину ближе к реальной. Как проверю - отпишусь.

[Designer56]

У меня ещё круче получились результаты моделирования- если принять во внимание свойства выходного каскада OPA350. приведу в порядок- покажу. Т.е., предварительно могу сказать, что устойчивость при 100 мкФ на грани фола- запас по фазе порядка единиц градусов- при одновременной нагрузке резистором 1 кОм. при, например, 100 кОм- совсем плохо.

[тау]

А в установившемся режиме таким пульсациям входного напряжения, ИМХО, взятся неоткуда. Посему и осцилляций, как минимум, должно быть меньше.

Конечно, таких входных пульсаций с опоры вроде бы не предполагается. А смысл их проверять есть в том, чтобы убедиться в недостаточной устойчивости такого включения ОУ. Эта неустойчивость провоцирует усиление шума как самого ОУ , так и с опоры, в указанной полосе (не инфранизкой, а там где усиление в открытой петле пересекает 0дБ при малом запасе фазы). Усиление шума в закрытой петле при этом резко возрастает на этих частотах. Пассивными элементами вроде бы хотим "задавить" шум, а некоторые, не будем указывать пальцем, активные элементы этому сильно мешают.

Мне интереснее подключить к выходу устройства импульсную нагрузку, что даст картину ближе к реальной. Как проверю - отпишусь.

Ждем-с
возмущать что вход, что выход - эквивалентно. "Дерните" выход на тех же 10 мВ например , разряженным конденсатором соответствующей емкости (120мкф *0.01V /2.5V = 0.47мкФ) , и получится тот-же самый переходной процесс успокоения.