kmitajúci zosilňovač s LM675

Zpráva

Ivan_Ryger · #1 Příspěvek od **Ivan_Ryger** » 08 bře 2017, 00:01

Dobrý deň, kolegovia.
Narazil som na takýto zdanlivo jednoduchý problém.
Mám na stole zosilňovač s LM675. Pokiaľ ho mám zapojený na dvojitý napájací zdroj podľa katalógového listu, všetko dobre funguje. Avšak, ja potrebujem tento zosilňovač napájať s jednoduchého (nie dvojitého) napájacieho zdroja.

Z tohoto dôvodu som pomocou ďalšieho operačného zosilňovača (ktorého vstup je pripojený natvrdo na odporový delič R12 a R13) vyrobil virtuálnu nulu. Na túto virtuálnu nulu vedie studený koniec záťaže (rezistor 1kOhm).

Toto zapojenie je taktiež doporučené na str. 3 datasheetu

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm675.pdf

Celé to však tvrdošijne kmitá na výstupe zosilňovača (LOAD svorka H).
Momentálne obvod napájam z 24V zdroja a odoberá asi 50mA.
Perióda kmitania je rádovo 100kHz a amplitúda cca 2.6V.

Charakter oscilácií sa zmenil, keď som zväčšil R13 tak, že na svorke LOAD L bolo 8V voči zápornej vetve. Taktiež sa charakter oscilácií zmenil, keď som dodatočne blokoval napájaciu vetvu 1uF zvitkovým kondenzátorom.

V datasheete sa píše, že zosilňovač má byť stabilný pri zosilnení viac alebo rovné ako 10.

#2 Příspěvek od **EKKAR** » 08 bře 2017, 00:35

Ivan_Ryger píše:....
V datasheete sa píše, že zosilňovač má byť stabilný pri zosilnení viac alebo rovné ako 10.

Neboli to znamená, že ho nemůžeš přímo použít jako sledovač = zesilovač mající na vstupu stejně velký napětí jako na výstupu, rozdíl danej děličem zpětný vazby musí bejt větší než 10x. Proto se ti ten IC2 rozkmitává ...

Nebylo by jednodušší učunit ten zesilovač formou můstku napájenýho nesymetrickým napětím než tam páchat nějakou virtuální polovičku Unap??

Ivan_Ryger · #3 Příspěvek od **Ivan_Ryger** » 08 bře 2017, 00:42

EKKARe, ja tam mám zosilnenie 10x.
S tým mostíkom ste to ako mysleli? Ja potrebujem zosilňovať od DC do cca 1kHz.
Ďalšia vec, ono to nie je polovička napájania. Celkové napájacie napätie bude 40V a ja potrebujem, aby zosilňovač dával do záťaže napätie od 0 do cca 32V.
Preto ten posuv virtuálnej nuly.

P.S. skúšal som tranzientnú analýzu v SPICE, no tam sa to chovalo kultúrne.

#4 Příspěvek od **EKKAR** » 08 bře 2017, 00:47

Aha, tos nenapsal - já myslel že to potřebuješ symetrický ±autobus kolem prostředka, tam by měl můstek cenu ...

monterjirka · #5 Příspěvek od **monterjirka** » 08 bře 2017, 08:22

Ivan_Ryger píše:Dobrý deň, kolegovia.
... Na túto virtuálnu nulu vedie studený koniec záťaže (rezistor 1kOhm).
...

Tady by u té "virtuální nuly" asi mělo být zváženo co vše na ni připojit. Možná jen výstup bude málo... Možná by tam měl být minimálně i ten Boucherotův člen. Ten občas dělá "divy". Já jsem se nedávno vyvztekal, když jsem u TDA2006 omylem dal jinou hodnotu odporů (10x menší).

#6 Příspěvek od **Zaky** » 08 bře 2017, 10:48

Bylo by dobré dát sem i foto realizovaného obvodu kvůli vlivu topologie. Kmitá to se zátěží, nebo bez? Co je zátěží? Možná bych zkusil "lehce" omezit šířku pásma přidáním C přes zpětnovazební rezistor i přes pokles zesílení pod těch 10 pro vyšší kmitočty. A hlavně pořádně zablokovat napájení, nejlépe slušnou keramikou kvůli nízkému ESR, svitek, pokud to není LOW ESR provedení (což ale není svitek), tak má přece jen indukčnost. A asi vyhodit C2 a nechat blokování děliče virtuálního středu jen k zemi, takhle si VF rušení v napájení hezky dělíš tvrdým děličem rovnou do vstupu OZ.

#7 Příspěvek od **PavelFF** » 08 bře 2017, 19:05

Možná, že ta pojistka tam vnáší zbytečně velký odpor a pak to kmitá kvůli velké vnitřní impedanci zdroje. Podle mě tam chybí nějaká vyhlazovací kapacita - já bych tam tedy dal pocitově stovky uF (1uF je skoro nic). Ovšem zase to nesmí pojistku přepálit.

danhard · #8 Příspěvek od **danhard** » 08 bře 2017, 20:23

4k7 ve zpětné vazbě už zanáší se vstupní kapacitou chybu fáze a je to nestabilní.
Zkus jít s odpory na 1k, nebo kompenzace zv děliče kapacitou, cca 10pF.

Vf neošetřený vstup chytá zpětnou vazbu.

Napájení není dobře blokované a vyzařuje do vstupu.

samponek · #9 Příspěvek od **samponek** » 08 bře 2017, 20:28

Zkus přidat paralelně k R5 třeba 1n. Pokud to chceš používat jako zdroj, nebo i nezdroj, přejdi na třídu D, ta je zcela stabilní a na zesílení nezáleží.

ZdenekHQ · #10 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 08 bře 2017, 21:18

A není lepší použít klasický zapojení jako třeba u TDA2030 v můstku se single supply? Mám dojem, že něco je na tom schematu špatně a mění to celej princip...

Princip: http://elcrost.com/bridge-amplifier/80- ... watt_ampl/

Single supply:

http://www.diyaudio.com/forums/chip-amp ... upply.html

http://www.electroschematics.com/1192/t ... -circuits/

P.S. Mně tyhle zapojení jako klukovi většinou shořely, od té doby jedu na tranzistorech...

Ivan_Ryger · #11 Příspěvek od **Ivan_Ryger** » 08 bře 2017, 22:17

Tie zvitkové kondenzátory by nemali byť problém. Je to tento typ
http://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Panasonic%20Capacitors%20PDFs/ECQ-E(K)%20Series.pdf

Medzi časom som zistil, že obvod virtuálnej nuly nezapríčiňuje tieto oscilácie. Čiastočne sa mi podarilo potlačiť ich amplitúdu na cca 200mVpp pomocou dvoch Bucherotovych R-C členov (1Ohm -100nF) medzi +napájacej vetvou, výstupom a medzi - napájacou vetvou a výstupom.

Zníženie zisku pomocou kondenzátora v spätnej väzbe situáciu výrazne zhoršilo. Vyzerá to tak, že LM675 nemá veľmi štedrú fázovú rezervu na vysokých frekvenciách. Vyskúšam ich vymeniť za TDA2030. Tie síce majú ostatné parametre horšie, no mali by byť pomalšie.

Ivan_Ryger · #12 Příspěvek od **Ivan_Ryger** » 08 bře 2017, 23:10

Všetky schémy týchto mostíkových zosilňovačov počítajú s nejakou dolnou medznou frekvenciou, keďže sú pre audio.
Ja signál potrebujem zosilňovať od DC, preto tie komplikácie.

Danharde, na vstupe mám akurát momentálne vo vzduchu visiaci tienený káblik s kapacitou cca 100pF. Kmitá to, i keď je vstup skratovaný. Vyskúšam dodatočne zredukovať tie rezistory v spätnoväzobnej slučke.

Ivan

ZdenekHQ · #13 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 08 bře 2017, 23:21

Marně čtu to zadání, asi jsem blbej, ale proč tam teda máš - například - ty Boucheroty?

Proč ten dělič z kondíků v referenci?

K čemu je R10/R11, pokud by byl R12=R13 ?

ZdenekHQ · #14 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 08 bře 2017, 23:37

P.S. Jestli správně chápu účel (a protože nemám rád víc kondenzátorů, než je zdrávo):

- oba Boucheroty vynechat
- C2, C7 vynechat
- R11 vynechat, R10=0Ω=zkrat
- R12 = R13

Pak se můžeme bavit, jestli to vůbec kmitá a proč.

danhard · #15 Příspěvek od **danhard** » 09 bře 2017, 06:55

ZdenekHQ píše:- R11 vynechat, R10=0Ω=zkrat

Pak se můžeme bavit, jestli to vůbec kmitá a proč.

Tak to bude kmitat celkem zaručeně

"STABILITY
The LM675 is designed to be stable when operated at a closed-loop gain of 10 or greater, but as with any other high-current amplifier, the LM675 can be made to oscillate under certain conditions.
These usually involve printed circuit board layout or output/input coupling."