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未解决

求助运放稳定性问题

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尚飨
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  • 2020-10-15 18:18:21
10问答币
如下图霍兰德电流源,输入为交流正弦信号,运放分裂电源供电。只不过恒流源驱动的是个容性负载,正反馈那条支路反馈的信号会被采样电阻和负载电容形成的低通给延迟掉(直观上看是这个样子),会不会不稳定,负载上能得到恒流吗?
微信图片_20201015181327.jpg
boy59
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  • 2020-10-15 20:12:52
 
已构成闭环所以不用担心负载对反馈信号的影响,这个恒流电路是实现电阻R,的恒流,到负载的电流会被旁路掉一部分,所以运放正端的R因尽量大。
尚飨
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  • 2020-10-16 09:11:02
 
同相端端反馈电阻处会用运放缓冲下,电阻值可以保证。
问题这个采样电阻和负载电容确实构成RC进行延迟了,而且在反馈环路上有影响,现在写不出反馈系数方程
谢开源
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  • 2020-10-16 09:31:15
 
关注中。能不能把输出电容折算到输入端仿真验证一下?
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  • 2020-10-16 09:45:32
 
霍兰德电流源.jpg
传递函数可以参考这个等效电路,理想运放和R趋近无穷大这两个条件下负载RL中的电流就等于电流源电流。
实际电路不理想是不是由于选取的工作频率太高而运放的带宽不足引起的?


尚飨
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  • 2020-10-16 10:32:20
 
这个你说的大部分对。
要弄一个110KHz交流恒流源,峰值3.3V,对运放的SR、GBW,Aol要求都有点高。
电路应该是没错的,1/β中有一个零极点,但后面有个零点。零点设置的远,OPA的开环带宽不够,设置的低,闭环带宽太低
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  • 2020-10-16 11:12:24
 
可以试试跨导运放,带宽不受增益影响而且好像正适合你的应用方向。
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  • 2020-10-19 10:52:30
 
电流型运放不会用,帮忙看看这几个疑问
如上图所示howland电流源,手动计算1/β为下式:
化简后
问题:
1.      以上计算是否方法正确?
2.      1/β中有一个零极点,后面有一个零点。反过来再Aβ曲线中,应是先有一个零零点,后有一个极点。而且在DC条件下,A小于1/β,这个结果就成了Aβ为负的dB值了吗?


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  • 2020-10-19 10:53:38
 
word编辑的公式无法显示

新建 Microsoft Word 文档.docx

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  • 2020-10-19 11:00:49
 
别看word看图片
捕获.PNG
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  • 2020-10-19 16:37:00
 
跨导公式.jpg
我也做了下推导,公式里多了Vin项以及β取了倒数,其它的跟你的公式一样。不知上述A指什么我这里用的跨导表示G=Io/Vin做了下面两幅图
跨导对比.jpg

因为是信号级的电流比较小,y轴用dB表示就是负值(小于1A),不知道是不是你说的那种情况?

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  • 2020-10-19 18:02:23
 
非常感谢
A指的是运放的开环增益Aol,我现在折中处理了下,把CL变大,这样1/β中的零点靠近低频区。如果认为零极点抵消的话,那么在1/β的零点后,1/β应该就是条直线了。另外,1/β在频率无穷大时,就等于电阻比,我认为在零点位置就达到电阻比值,然后按零点左边每减小10倍频程,1/β增加20dB,推算1/β与纵轴(1弧度/秒)交点的dB值。合适不?

今天上面的公式反复验证了一天,估计没有问题。CL太小的话,Aol*β值太小。
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  • 2020-10-19 18:05:34
 
稳定性与输入无关,不应该出现Vin的。
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  • 2020-10-19 18:51:54
 
如果Vin是直流项是可以不考虑的,现在的Vin是110kHz而且是整个电路的扰动源,这不能不考虑吧?
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  • 2020-10-20 16:35:38
  • 倒数10
 
10楼的推导应该没问题。确实Vin不应该出现。
boy59
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  • 2020-10-22 08:38:44
  • 倒数9
 
10楼的是推导稳定性或最小增益,11楼做的跨导推导包含Vin是否合理?
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  • 2020-10-22 17:29:46
  • 倒数8
 
11楼的β里有Vin,这不合理,Gm里有β,即有Vin,也不对啊。
我把推导的结果写成这样子,并没有Vin.
2020-10-22_172153.jpg
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  • 2020-10-23 09:09:34
  • 倒数7
 
这个理论上太难了,我没有改变电路,按这个方法设计板子,等做好了,测试看结果。希望的是恒流源,Vin交流固定。测试后一定给各位热心的朋友一个结果,先谢谢
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  • 2020-10-23 09:13:47
  • 倒数6
 
跨导公式1.jpg
用A(s)替换掉β,我的推导结果跟您的一样,是我对β含义的理解不对?
greendot
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  • 2020-10-23 17:38:58
  • 倒数5
 
β=Vf/Vo是反馈系数

2020-10-22_172153.jpg
boy59
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  • 2020-10-24 08:40:53
  • 倒数4
 
果然是我理解错了当成三极管里的β了。
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  • 2020-10-27 18:43:56
  • 倒数3
 
怎么会? 问一个问题:如果一个系统不会随输入而改变它的特性,那么它的transfer function会不会和输入有关?
尚飨
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  • 2020-10-28 12:19:16
  • 倒数2
 
求助 的是小信号环路响应,不是整个电路的闭环响应。
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  • 2020-10-29 16:33:28
  • 倒数1
 
17楼图里的Loop Gain便是。Zo=Z(Rs,RL,CL),A(s) 是opamp的 Open loop freq. response。
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