op-amp dao động đầu ra kỳ lạ

Tôi đang cố gắng xây dựng một bộ dao động sóng hình sin bằng cách sử dụng opamp, nhưng tôi đang nhận được đầu ra kỳ lạ. Cần giúp đỡ để có được đầu ra sóng sin tinh khiết.

Sơ đồ mạch:

Mô tả mạch:

Mạch tương tự như bộ dao động chuyển pha RC 3 pha thông thường (lấy cảm hứng từ đây ). Op-amp U2B được thêm vào để điện trở bộ khuếch đại U1A ( R1, R2 & R3 ) có giá trị tính bằng mười kilo-ohms (không phải 100 'của Kohm). Đầu ra dao động được quan sát ở chân U2B 7 (OUT). Hai nguồn cung cấp năng lượng độc lập được kết nối như thể hiện trong sơ đồ để có được + 15V / 0V / -15V .

R3 được sử dụng để thay đổi khuếch đại khuếch đại. R4 & R5 được sử dụng để thay đổi tần số dao động. Tần số đầu ra mục tiêu là 400Hz.

Vấn đề:

• Dạng sóng hàng đầu: IC U2B pin 5 (Đầu vào không đảo ngược) wrt GND
• Dạng sóng dưới cùng: IC U2B pin 7 (Đầu ra) wrt GND

Chu kỳ âm của sóng hình sin ở chân U2B 7 (đầu ra) (Dạng sóng dưới cùng) bị biến dạng. Sự biến dạng này là một số loại thẩm thấu gợn / điện áp. Nguyên nhân này là gì? & Làm sao để tôi bỏ nó đi?

Cho đến nay tôi đã thử:

1. Dự đoán đầu tiên của tôi là có một vấn đề trong nguồn điện -15V. Vì vậy, tôi đã thay thế các nguồn cung cấp năng lượng, nhưng sự biến dạng vẫn còn trong chu kỳ tiêu cực. (Tôi hy vọng nếu có vấn đề với nguồn điện thì sự biến dạng đáng lẽ phải ở trong chu kỳ tích cực sau khi trao đổi nguồn điện)
2. Đã thay đổi IC U2 (LM58 Dual op-amp). Vẫn chính xác như vậy.
3. Đã thay đổi IC U1 (LM58 Dual op-amp). Vẫn chính xác như vậy.
4. Đã thêm IC U3 như hình bên dưới.Đầu ra ở chân U3A 1 (Đầu ra) là một sóng hình sin thuần túy như Top Waveform (trong máy hiện sóng). Vì vậy, tôi đã loại bỏ kết nối bộ khuếch đại (R1) từ U2B và kết nối nó với U3A. Sau đó, đầu ra của U3A cũng bị biến dạng như Dạng sóng dưới cùng (trong máy hiện sóng) và dạng sóng của U2B trở thành sóng hình sin thuần túy.
5. Sử dụng IC U3B như hình dưới đây. Một lần nữa đầu ra ở chân U3A 1 (Đầu ra) bị biến dạng.
6. Từ sơ đồ trên tôi đã loại bỏ U3B và chỉ thêm tải 1 Kohm ở chân U3A 1 (đầu ra), một lần nữa đầu ra bị biến dạng nhưng lần này độ méo thấp hơn.

Câu hỏi hơi dài, nhưng tôi muốn cung cấp càng nhiều chi tiết càng tốt. Tôi đã bị nứt đầu trong hai ngày. Xin vui lòng giúp đỡ. TIA.

Biên tập:

1. Như Bimpelrekkie đã đề xuất trong các bình luận, tôi đã thêm một tụ 100nF gần mỗi IC (opamp kép) và hai tụ 1uF trong khoảng + 15V / 0v và -15V / 0V. Điều này không có ảnh hưởng đến sự biến dạng. Tôi cũng đã thêm tụ điện 22pf trên R2 & R3. Điều này làm giảm sự biến dạng nhưng không loại bỏ nó như dưới đây:

Chu kỳ tích cực: Không biến dạng

Chu kỳ không cố định: Giảm nhưng vẫn tồn tại - biến dạng Nhưng đây không phải là điều tôi muốn làm vì nó ảnh hưởng đến tần số sóng hình sin.

Ngoài ra một cái gì đó tôi đã không đề cập trước đó, tôi nghĩ rằng các điện trở biến (đặt trước) có thể gây ra vấn đề, vì vậy đã rút ngắn chúng, nhưng không thành công.

EDIT 2: (Giải quyết vấn đề)

Sau khi đọc ý kiến ​​và câu trả lời của bạn, tôi đã thử như sau:

1. . 0V) câu trả lời gợi ý cho tôi để hiểu sự ổn định và lợi nhuận ( hướng dẫn ). Vì vậy, tôi đã thử mạch như được đưa ra dưới đây: Đầu ra đang dao động (vì vậy biến dạng là dao động theo chỉ định của nhiều bạn) và đó không phải là đầu ra DC ổn định. Vì vậy, sau đó tôi ngắt kết nối R13 từ -15V và kết nối với + 15V và đầu ra ổn định. Vì vậy, một cái gì đó đã đẩy opamp ở vùng không ổn định trong nửa chu kỳ âm của sóng hình sin (tôi không biết gì).

2. (Thí nghiệm 8) Vì vậy, tôi đã bù đắp opamp bằng cách sử dụng một snubber (như được hiển thị ở đây ). Các mạch cuối cùng là như dưới đây. Và BRAVO !! Vấn đề được giải quyết. Các đầu ra hiện ổn định (không có dao động / biến dạng không mong muốn).

Bây giờ, mặc dù vấn đề đã được giải quyết, nhưng câu hỏi giờ trở thành ..

1. Tại sao LM58 ổn định ở mức tăng thống nhất cho điện áp dương và không âm?
2. Những loại vấn đề này có thể tránh được chỉ bằng cách chọn một opamp thích hợp? Nếu có, làm thế nào để tôi chọn một opamp thích hợp?
3. Là sự ổn định được tính toán (về mặt toán học) cho tất cả các mạch opamp, hoặc có thể bằng trực giác (không tính toán) quyết định rằng một mạch sẽ ổn định? (Làm sao?)
4. U2B có vấn đề ổn định, tại sao U1B hoặc U2A không có vấn đề tương tự? (Tôi đã kiểm tra đầu ra của các opamp này và thấy chúng là sin ổn định / tinh khiết.)

Cuối cùng tôi xin cảm ơn từng người trong số các bạn đã giúp tôi giải quyết vấn đề này. Cảm ơn rât nhiều!

Bạn có thể đang chìm quá nhiều hiện tại. Đây là một phần của bảng dữ liệu TI LM58: Giả sử bạn có một vòng xoay khoảng 10V, bạn sẽ nhận được một nguồn / mức chìm khoảng 10mA.

Chúng tôi muốn nghĩ rằng hành vi opamp là độc lập với dòng điện đầu ra, nhưng điều này không phải lúc nào cũng đúng. Khi nguồn / chìm hiện tại của bạn tăng hiệu suất opamp sẽ giảm. Vì vậy, một opamp ổn định ở 1mA có thể trở nên không ổn định ở 10mA.

Cố gắng lặp lại thử nghiệm kịch bản 6 của bạn nhưng thay thế điện trở 1k bằng điện trở 10k thay thế.

Vấn đề cơ bản là U2B đang dao động.

Lưu ý rằng bạn đang sử dụng nó ở mức tăng thống nhất. Có vẻ như các ampe này được dự định sẽ đạt được sự thống nhất ổn định, nhưng tất nhiên sẽ có ít lợi nhuận hơn ở đó so với các mức tăng khác.

Vì vậy, bây giờ bạn nên nhìn xung quanh và xem tại sao một amp này lại dao động khi không nên. Điều này có lẽ là do khớp nối trong gói. Đó phải là một đầu mối mạnh mẽ khiến bạn phải kiểm tra nắp bypass. Đó là khi bạn đáng lẽ phải tự tát vào đầu mình trong khi kêu lên "D'oh! Tôi đã quên mũ bypass!" .

Do mạch không có gì để kìm hãm sự tăng trưởng biên độ, tôi nghĩ rằng các điện áp cực đại đang buộc một trong các opamp vào hoạt động gần đường ray-ray và biên pha giảm xuống vùng không ổn định.