Các điện trở phản hồi là cần thiết để bù cho lỗi của dòng điện đầu vào? Cách chọn điện trở R2.
Điện trở R2.
Tôi có thể sử dụng mạch này, op-amp với dải điện áp đầu vào vi sai = +/- 0,6V không? Tôi không chắc. Tôi nghĩ là không
Câu trả lời:
R2 (10k R4 trong sơ đồ của tôi) có sẵn để tạo thành cùng với C1 (tụ 1nF) một Bộ tích hợp Miller để ngăn ngừa dao động không mong muốn. Và vâng, mạch này đôi khi sẽ dao động, chủ yếu là do thiết kế PCB / Breadboard kém. Và ở đây bạn có một ví dụ thế giới thực (cái bánh mì).
Không có điện dung Miller:
Và sau khi tôi thêm điện dung Miller vào mạch:
http://www.ecircuitcenter.com/Circuits_Audio_Amp/Miller_Integrator/Miller_Integrator.htmlm
BIÊN TẬP
Hôm nay tôi kiểm tra mạch này một lần nữa. Và kết quả là: Với RG = 0 Ohms ; RF = 10k Ohms không có mạch điện dung Miller dao động (I_load từ 1mA đến 1A).
Nhưng bất ngờ bất ngờ Nếu tôi rút ngắn điện trở RF (10K), các dao động biến mất một cách kỳ diệu (ngay cả khi RG = 1K ohms).
Vì vậy, có vẻ như nguyên nhân chính của một dao động trong mạch của tôi là một điện trở phản hồi. Tôi nghi ngờ rằng RF cùng với điện dung đầu vào opamp và một số điện dung ký sinh thêm một cực (độ trễ) vào mạch và mạch bắt đầu dao động.
Tôi thậm chí còn thay đổi opamp thành "nhanh hơn nhiều" (TL071). Và kết quả gần như giống nhau ngoại trừ thực tế là tần số dao động của anh ta cao hơn nhiều (713kHz).
Bạn không cần một điện trở phản hồi và bạn cũng không cần C1. Tôi đoán "nhà thiết kế" có một số nhận thức kỳ lạ rằng mạch sẽ dao động mà không có họ nhưng nó sẽ không.
Trên thực tế, vì sự hiện diện của R3, R1 có thể không cần thiết cho các yêu cầu.
Đây là một mạch ví dụ từ các thiết bị tương tự: -
Tôi không thấy hai điện trở và tụ điện trong sơ đồ này. Nếu bạn đang sử dụng một op-amp kém cho ứng dụng này (vì điện áp bù đầu vào gây ra sự không chính xác trong dòng điện) như LM58 thì bạn nên xem xét sử dụng bóng bán dẫn lưỡng cực như trong bảng dữ liệu trên trang 18: -
Tuy nhiên, tôi tin rằng nó sẽ hoạt động với MOSFET với điều kiện bạn không sử dụng điện trở cổng (hoặc điện cực rất nhỏ). Có rất nhiều ví dụ về LM58 đang được sử dụng với MOSFET mà không có tất cả các "tính năng bổ sung": -
Đây là cấu hình tiêu chuẩn để xử lý tải điện dung như cáp dài (bên trong cấu hình chìm hiện tại tiêu chuẩn).
Mục đích của R1 / R2 / C1 là tách rời đầu ra op-amp khỏi tải điện dung được trình bày bởi điện dung cổng / nguồn MOSFET nối tiếp với R3 .
Không cần thiết nếu R3 lớn hơn đáng kể so với trở kháng đầu ra vòng hở op-amp (trong khoảng 8-70 ohms đối với op-amps thông thường ** với dòng cung cấp trong phạm vi ~ 1mA trên mỗi bộ khuếch đại) hoặc MOSFET có điện dung đầu vào thấp, hoặc nếu op-amp được thiết kế để hoạt động với tải điện dung lớn hoặc không giới hạn (nếu bất kỳ điều kiện nào trong ba điều kiện này là đúng).
R1 cô lập tải, trong khi C1 / R2 cung cấp đường dẫn phản hồi thứ hai (còn gọi là "bù trong vòng lặp"). Nếu bạn có R1, bạn nên có C1 / R2. Chỉ riêng R1 đã khiến tình hình tồi tệ hơn.
** Bạn phải rất cẩn thận với các op-ampe công suất thấp, thường khuyên nên cách ly tải điện dung vượt quá 100pF.
Chỉnh sửa ': Liên quan đến việc chọn các giá trị cho một tình huống nhất định, xem tài liệu tham khảo này . R2 phải là một giá trị sao cho nó cao hơn R3 rất nhiều và không quá thấp, nó gây ra sự bù đắp hoặc các tác động xấu khác. Nói trong phạm vi 1K-10K bình thường, nhưng nó có thể cao hơn hoặc thấp hơn cho công suất rất thấp hoặc tần số cao tương ứng.
Vì vậy, chọn một giá trị cho C1. Giá trị tối thiểu của R2 là:
Vì vậy, nếu điện dung tải là 10nF bao gồm hiệu ứng Miller, R1 là 100 ohms, RO là 100 ohms và C1 là 100nF thì R2 (min) = 20 ohms. Vì vậy, mạch như được hiển thị (nếu giả định của tôi là hợp lý) được bù đắp quá mức và sẽ đáp ứng chậm chạp hơn nhiều so với cần thiết.
Nếu chúng ta chọn C1 = 100pF thì R2 = 10K. Hoặc bạn có thể sử dụng 1nF và 1K.
Các tụ điện trong mạch này ngăn chặn sự tăng vọt hiện tại khi mạch bật. Khi mạch tắt, nó được xả hoàn toàn, và khi nó bật đầu ra sẽ là VC và dòng điện sẽ tắt hoặc thấp hơn mục tiêu. Đầu cực âm của op amp sẽ được điều khiển với đầu ra op amp. Đầu ra sau đó sẽ tăng cho đến khi đạt được giá trị đích.
Nếu không có, cực âm của op amp sẽ ở trên mặt đất trong khi đầu ra op amp tăng lên điện áp cao hơn mục tiêu khi nó điều khiển điện dung cổng qua 100 ohms và có thể có thể bão hòa. Khi FET bật, quá mức có thể xảy ra khi op amp phục hồi từ độ bão hòa.
Vâng, đó là một mạch lẻ. Không hẳn là xấu.
Hãy nhớ rằng đầu ra của op-amp là tín hiệu nhỏ và bạn sẽ thấy R2 & C1 tạo thành bộ lọc thông thấp. R1 hoạt động chống lại cổng bóng bán dẫn cũng hoạt động như một bộ lọc.
C1 cũng đưa các thay đổi trên đầu ra op-amp trở lại đầu vào đảo ngược và do đó tăng tốc độ phản ứng của nó đối với các thay đổi từng bước trên đầu vào điều khiển. Điều này có tác động làm chậm phản ứng của đầu ra op-amp.
Việc tối ưu hóa mạch sẽ phụ thuộc vào những thứ khác, trở kháng đầu vào của op-amp.
Điều thú vị là tất cả kết hợp để cho phép mạch này được tối ưu hóa cho các thay đổi động trong tải và trong tham chiếu đầu vào một số độc lập.