OP1678 läuft heiß

Ich habe eine Schaltung gebaut, die ein 0-5-V-Signal mit OPA1678-Operationsverstärkern in ein +/- 9-Volt-Signal umwandelt (Originaldesign von hier ). Das 0-5V-Signal wird von einem 10k-Potentiometer über die + 5V- und GNDA-Schienen empfangen.

Die Schaltung arbeitet genau wie gewünscht, außer eines: Die Schaltung läuft auch ohne angeschlossene Last heiß, zu heiß, um sie nach etwa 1 Minute zu berühren.

Ich habe den OPA1678 für seinen Rail-to-Rail-Betrieb ausgewählt, da wir von meinem begrenzten Angebot eine maximale Swing-Leistung wollten. (Mein Vin ist auf +/- 9 V begrenzt.) Ich frage mich, ob ich eine schlechte Komponentenauswahl getroffen habe oder ob etwas anderes nicht stimmt.

Der große Kondensator am Ausgang von U3B führt höchstwahrscheinlich dazu, dass Ihr Verstärker schwingt und viel überschüssige Leistung verbraucht.

Im Datenblatt sehen Sie die folgenden Grafiken:

Mit nur 600 pF beträgt der Phasenabstand nur etwa 15 Grad. Mit 0,1 uF haben Sie große Probleme.

Das Datenblatt enthält auch Informationen zu kapazitiven Lasten:

8.1.1 Kapazitive Lasten Die dynamischen Eigenschaften der OPA167x-Serie sind für häufig auftretende Verstärkungen, Lasten und Betriebsbedingungen optimiert. Die Kombination aus geringer Verstärkung im geschlossenen Regelkreis und hohen kapazitiven Lasten verringert den Phasenabstand des Verstärkers und kann zu Verstärkungsspitzen oder Oszillationen führen. Infolgedessen müssen schwerere kapazitive Lasten vom Ausgang isoliert werden. Der einfachste Weg, um diese Isolation zu erreichen, besteht darin, einen kleinen Widerstand (z. B. RS gleich 50 Ω) in Reihe mit dem Ausgang zu schalten. Dieser kleine Vorwiderstand verhindert auch eine übermäßige Verlustleistung, wenn der Ausgang des Geräts kurzgeschlossen wird.

Wenn Sie also einen Filter am Ausgang von U3B benötigen, machen Sie ihn zu einem RC-Filter, der die Kapazität vom Verstärker entkoppelt.

Wie andere gesagt haben, bewirkt der Kondensator C7 definitiv, dass der Operationsverstärker intern schwingt, weshalb er heiß wird (versucht, die C7-Spannung von der +/- 9-V-Versorgung auf und ab zu treiben). Wenn Sie es mit einem Oszilloskop genau betrachten, werden Sie wahrscheinlich eine gewisse MHz-Welligkeit feststellen.

Bewegen Sie C7 wie unten gezeigt:

$f_c = \frac{1}{2\pi R C }$

C7 hätte nichts Wertvolles getan, selbst wenn es Ihr Problem nicht verursacht hätte. Die Ausgangsimpedanz dieses Verstärkers beträgt ungefähr Null (was zählt) und vielleicht 100 Ohm offener Regelkreis (die Phasenverschiebung, von der aus die Schwingung verursacht wird). .

Bei Spannungstreibern mit großen negativen Reaktanzlasten treten häufig Schwingungen auf. Das Ergebnis ist Vmax / 2 * Imax = Pd Verlustleistung.

Die beste Leistung wird erzielt mit:

• << 10 pF (Trace) mit 10K Last in stabilen Strommoduspuffer * 1, um die Schnittstellenanforderungen zu erfüllen
  • Rail-Rail-Ausgänge sind hochohmig, wenn eine HF-Rauschstrombegrenzung auftritt.
• Fügen Sie eine Kappe zu 2,5 Vref und zu Vin + hinzu, um die Zeitkonstante Req * C = T anzupassen.
  • Dies wirkt als Kapazitätsmultiplikator

* 1 sogar "lineare" Audio-Leistungsverstärker mit Gleichstromkopplung schwingen, es sei denn, eine Last R in Reihe mit der Dämpfungskappe verringert den HF-Schwung unter die Einheitsverstärkung. Dies ist enthalten und muss normalerweise nicht hinzugefügt werden. Es ist jedoch keine gute Idee, eine Batterie mit einem Audioverstärker oder einer großen Induktivität wie einem Motor zu betreiben.

So ein gutes DC Audio - Verstärker - Design kann für Ihre hydraulischen Spezifikationen arbeitet