Инвертирующий усилитель "треугольника" на 150кГц, Выбор ОУ... Опции

[Konrad]

Коллеги, просвятите пожалуйста...

Делаю ШИМ-контроллер. Традиционная аналоговая реализация ШИМа для полного моста предусматривает наличие двух сигналов: пила(треугольник) и инверсная пила. Предполагаю задать частоту ШИМа (в т.ч. пилы) = 150кГц.

Генератор треугольника собираюсь сделать на двух компараторах, rs-триггере и двух переключаемых источниках тока.
А вот с инвертирующим усилителем (К=1) непонятности... Какой выбрать ОУ? Чтобы с одной стороны не было искажения формы треугольника (у треугольника богатый спектр) из-за медлительности ОУ и недостаточности ширины полосы пропускания, а с другой чтоб без возбуждения и прочих неприятностей к которым склонны быстрые ОУ??? Одним словом, нужен ОУ не требующий скрупулёзного изучения даташита на предмет поиска подводных камней... Такой чтоб резисторы по 10кОм в цепь ОС и вперёд)))

Сообщение отредактировал Konrad - Jul 8 2010, 19:28

[dimka76]

Генератор треугольника собираюсь сделать на двух компараторах, rs-триггере и двух переключаемых источниках тока.

Зачем так сложно то ?

Генератор пилы можно построить на ОДНОМ компараторе и ОДНОМ ОУ.

Для ваше частота подойдет AD8051. Там два их в корпусе. Ну и микросхему компаратора можно выбрать два в корпусе. Вот вам и всего две микросхемы на два канала.

[Konrad]

Зачем так сложно то ?

Генератор пилы можно построить на ОДНОМ компараторе и ОДНОМ ОУ.

Для ваше частота подойдет AD8051. Там два их в корпусе. Ну и микросхему компаратора можно выбрать два в корпусе. Вот вам и всего две микросхемы на два канала.

Приведённая Вами схема мне знакома, но у неё на мой взгляд есть недостатки:

Я сильно не уверен, что данная схема в том виде как она нарисована (с одним источником питания) будет работать. Объясню свои сомнения.
Предположим, что:
R1=R2,
компаратор имеет выходные уровни (с потолка) 0,11В и 4,92В
операционный усилитель на выходе может давать напряжение от 0,10В до 4,90В;
Таким образом, при лог. единице на выходе компаратора 4,92В, а напряжение на выходе ОУ не опустится ниже 0,1В, т.е. на 5ой ноге компаратора напряжение опускаясь от 4,92В НЕ ОПУСТИТСЯ НИЖЕ (4,92-0,1)/2+0,1=2,51 В,
а при лог. нуле на выходе компаратора 0,11В, напряжение на выходе ОУ не превысит 4,9В т.е. на 5ой ноге компаратора напряжение нарастая от 0,11В НЕ ПРЕВЫСИТ (4,9-0,11)/2+0,11=2,505 В.
Между двумя этими значениями 2,51В и 2,505В образуется мертвая зона, что означает, что при заданных выходных напряжениях схема работать не будет.

Далее предположим, что ОУ запитан +/-15В, это снимает указанную проблему, но…
Предположим, что на 6 ноге компаратора задано напряжение 2,5В. При лог. единице на выходе компаратора (4,92В) напряжение на выходе ОУ в момент переключения составит 2,5-(4,92-2,5)= 0,08В, а при нуле на выходе компаратора (0,11В), напряжение на выходе ОУ в момент переключения составит 2,5+(2,5-0,11)=4,89В. Среднее этих двух значений равно (0,08+4,89)/2 = 2,485В. Т.е. пороги переключения расположены несимметрично относительно напряжения на 6ой ноге компаратора, а мне нужна не просто прецизионная пила, но и её инверсия, а при таком раскладе требуется подстройка инвертора под среднее двух порогов. Величина порогов и их среднее зависят от выходных уровней компаратора и от напряжения опоры. Выходные уровни компаратора напрямую зависят от напряжения питания – значит нужно питать компаратор очень хорошим питанием и получается тогда, что не всё так просто...

[Konrad]

Как вариант частичного решения проблемы симметрирования выхода компаратора - на выход через резистор вешают связку встречно включенных стабилитронов напряжение с неё подают на интегратор, а вторым концом связывают со средней точкой...
Но на мой взгляд даже такая схема не отличается высокой точностью - стабилитрон не особо прецизионная вещь, а последовательный диод (второй прямовключённый стабилитрон) ещё более ухудшает точность симметрирования.

[Microwatt]

Как вариант частичного решения проблемы симметрирования выхода компаратора

Чем решать проблемы, нужно посмотреть: не проще ли их вообще не создавать?
Какой смысл размышлять над симметрированием точных пил и компараторов, если все можно следать на одной кривой пиле и одном дрейфующем компараторе?
В правильно спроектированной системе нужен единственный точный эталон. Все остальное - дрейфы, смещения, разброс номиналов - должно выбираться петлей ОС.

[Konrad]

Чем решать проблемы, нужно посмотреть: не проще ли их вообще не создавать?
Какой смысл размышлять над симметрированием точных пил и компараторов, если все можно следать на одной кривой пиле и одном дрейфующем компараторе?
В правильно спроектированной системе нужен единственный точный эталон. Все остальное - дрейфы, смещения, разброс номиналов - должно выбираться петлей ОС.

Я не совсем уверен что правильно понял, но если понял правильно, то Вы предлагаете с одной пилой получить один ШИМ-сигнал, который будет управлять одним плечом моста, а для управления вторым плечом использовать простую его инверсию...
Ну дак эта реализация предполагает что фаза подключена к источнику питания постоянно, при заполнении 50% половину периода полярность будет положительной, вторую половину отрицательной.
В моей схеме на двух пилах - два ШИМа. При нулевой ошибке пол периода открыты верхние ключи, затем пол периода нижние - фаза закорачивается ключами и тем самым обеспечивается медленный спад тока и его низкие пульсации...

И я понимаю, что погрешности и разбросы можно выбрать петлёй ОС, но полагаю, что и схемотехнические приёмы тоже следует использовать...

Сообщение отредактировал Konrad - Jul 9 2010, 18:50