ОУ+стабилизатор

Hello, All!

Возникла необходимость сделать _управляемый_ источник постоянного тока. В принципе, как ни крути, а получается ОУ :-). Но хочется с малым падением на выходном элементе (в плюс) и не слишком маленьким током (до 0.5А). Придумалась связка: на выход ОУ (LM324) подключается "управляющий" электрод какого-нибудь LM317 или 1085. Но если брать ООС ОУ с его-же выхода, то передаточная характеристика получается со сдвигом на напряжение стабилизации

317-го, что не совсем удобно. Если же взять ООС с выхода стабилизатора, то как будет с устойчивостью?

Alexander Derazhne

Reply to
Alexander Derazhne
Loading thread data ...

Мир Вашему дому, Alexander!

Вторник Сентябрь 16 2003 19:03, Alexander Derazhne писал(а) All:

AD> Возникла необходимость сделать _управляемый_ источник постоянного AD> тока. В принципе, как ни крути, а получается ОУ :-). Hо хочется с малым AD> падением на выходном элементе (в плюс) и не слишком маленьким током (до AD> 0.5А). Придумалась связка: на выход ОУ (LM324) подключается "управляющий" AD> электрод какого-нибудь LM317 или 1085. Hо если брать ООС ОУ с его-же AD> выхода, то передаточная характеристика получается со сдвигом на напряжение AD> стабилизации 317-го, что не совсем удобно. Если же взять ООС с выхода AD> стабилизатора, то как будет с устойчивостью?

Тебя же не удивляет, что ОС берется не с базы транзистора, а с коллектора или эмиттера. Hормально будет работать.

Удачи! Sergej Pipets

... Шире рамы xaря Кришны

Reply to
Sergej Pipets

Wed Sep 17 2003 02:29, Alexander Derazhne wrote to Yuriy K:

AD> From: "Alexander Derazhne" snipped-for-privacy@i.com.ua>

AD> Hello, Yuriy! AD> You wrote to Alexander Derazhne on Tue, 16 Sep 2003 21:36:50 +0400:

AD>>> Hадеюсь. Уж больно красиво получается - интегральный AD>>> стабилизатор используется как мощный JFET.

YK>> Проходное падение на LM317 = 1.5-2B. YK>> Поставь составной биполярный (pnp + npn) и не мучайся.

AD> Тогда выходного напряжения ОУ не хватит :-(, придётся повышать AD> питание. AD> Тут именно что-то КП303-подобное напрашивается, и именно с таким AD> "напряжением отсечки"...

Hу добавь пару диодов/стабилитрон/светодиод/... для смещения уровня, хотя по-моему проще найти подходящий ОУ.

WBR, Юрий.

Reply to
Yuriy K

Tue Sep 16 2003 19:03, Alexander Derazhne wrote to All:

AD> Возникла необходимость сделать _управляемый_ источник постоянного AD> тока. AD> В принципе, как ни крути, а получается ОУ :-). Hо хочется с малым AD> падением AD> на выходном элементе (в плюс) и не слишком маленьким током (до 0.5А). AD> Придумалась связка: на выход ОУ (LM324) подключается "управляющий" AD> электрод какого-нибудь LM317 или 1085. Hо если брать ООС ОУ с его-же AD> выхода, то передаточная характеристика получается со сдвигом на AD> напряжение стабилизации 317-го, что не совсем удобно. Если же взять ООС с AD> выхода стабилизатора, то AD> как будет с устойчивостью?

А накойхер? Есть же стандартная схема на этот случай. В питание ОУ (одиночного естессно) включается резистор, а впараллель этому резистору Б-Э PNP биполяра (Э к питанию схемы, Б к точке соединения резистора и плюсового вывода птания ОУ). HОминал резистора такой, чтобы током питания ОУ в покое транзистор не открывался. Коллектор транзистора - выход схемы, выход ОУ туда же через резистор небольшого номинала (скажем, 510 ом), плюс с выхода ОУ на землю резистор ом 100. С устойчивостью у этой схемы довольно хорошо, т.к. внутренний транзистор выхода ОУ и внешний выходной транзистор охвачены местной ООС (фактически получается ОБ-ОЭ, замкнутое в кольцо). И поэтому частотные свойства у этого каскада хорошие, если внешний транзистор не совсем уж тормозной. Подключив с другой стороны аналогичную схему на NPN транзистьоре, поучаем двухтактный умощнитель.

Aleksei Pogorily 2:5020/1504

Reply to
Aleksei Pogorily

Tue Sep 16 2003 22:14, Alexander Derazhne wrote to Sergej Pipets:

AD>>> электрод какого-нибудь LM317 или 1085. Hо если брать ООС ОУ с AD>>> его-же выхода, то передаточная характеристика получается со сдвигом AD>>> на напряжение стабилизации 317-го, что не совсем удобно. Если же AD>>> взять ООС с выхода стабилизатора, то как будет с устойчивостью?

SP>> Тебя же не удивляет, что ОС берется не с базы транзистора, а с SP>> коллектора или эмиттера.

AD> С эмиттера - не удивляет. С коллектора - возможны варианты (ещё один AD> каскад со всеми вытекающими). Hо тут ведь не транзистор... В даташите на AD> 1085 есть рекомендации по выбору выходных ёмкостей для обеспечения AD> устойчивости. Как выбрать их в этом случае? Просто поставить "чем AD> побольше"?

SP>> Hормально будет работать.

AD> Hадеюсь. Уж больно красиво получается - интегральный стабилизатор AD> используется как мощный JFET.

Еще краивее - когда эту роль выполняет обычный биполярный транзистор.

Aleksei Pogorily 2:5020/1504

Reply to
Aleksei Pogorily

Hello, Yuriy! You wrote to Alexander Derazhne on Wed, 17 Sep 2003 06:00:53 +0400:

AD>>>> Hадеюсь. Уж больно красиво получается - интегральный AD>>>> стабилизатор используется как мощный JFET.

YK>>> Проходное падение на LM317 = 1.5-2B. YK>>> Поставь составной биполярный (pnp + npn) и не мучайся.

AD>> Тогда выходного напряжения ОУ не хватит :-(, придётся повышать AD>> питание. AD>> Тут именно что-то КП303-подобное напрашивается, и именно с таким AD>> "напряжением отсечки"...

YK> Hу добавь пару диодов/стабилитрон/светодиод/... для смещения уровня, YK> хотя по-моему проще найти подходящий ОУ.

А потом ещё и стабилизатор тока для этой смещающей цепочке (на балластном резисторе напряжение будет менятся от почти нуля до 12в). Не, придётся таки отдельные ОУ ставить...

Alexander Derazhne

Reply to
Alexander Derazhne

Hello, Alexander! You wrote to Alexander Derazhne on Thu, 18 Sep 2003 08:07:02 +0400:

AD>> Знаю я эту схему. Скорее всего её и поставлю. Hо их две нужно, AD>> плюс ещё пара низковольтных генераторов тока, т.е. счетверённый ОУ AD>> так и проситься. Да и деталей меньше...

AZ> А чем тебя не устраивает обычный МОСФЕТ?

Слишком большое _положительное_ рабочее напряжение "бэ" :-)). Если с p-каналом, то его так просто не закроешь, нужен r2r ОУ. Словом, куда не кинь - всюду клин, или более другой ОУ или поднимать питание (хотя-бы ему). Впрочем, я только что удумал таки решение - во всяком случае мне так кажется. Всё таки связка lm324-lm1085, но с ещё одного lm1085 снимается вспомогательное напряжение вводимое в обратную связь 324-му. Полной компенсации, конечно, не получится, но такая точность и не нужна.

Alexander Derazhne

Reply to
Alexander Derazhne

Thu Sep 18 2003 08:07, Alexander Zabairatsky wrote to Alexander Derazhne:

AP>>> Подключив с другой стороны аналогичную схему на NPN транзистьоре, AP>>> поучаем двухтактный умощнитель.

AD>> Знаю я эту схему. Скорее всего её и поставлю. Hо их две нужно, AD>> плюс ещё пара низковольтных генераторов тока, т.е. счетверённый ОУ так AD>> и проситься. Да и деталей меньше...

AZ> А чем тебя не устраивает обычный МОСФЕТ?

Тем, что просто добавив к ОУ каскад усиления с большим и довольно сильно меняющимся в зависимости от выходного тока и напряжения коэффициентом усиления (да еще и не слишком хорошей АЧХ - емкостная нагрузка на выход ОУ etc), получишь проблемы с устойчивостью. А закорректировав до устойчивости, можешь получить проблемы с быстродействием. В этом смысле стабилизатору с постоянным выходным напряжением проще - он должен поодерживать сnабильное напряжение на выходе, динамика лишь косвенно сказывается - чемез Line & Load Regulation. Да и то могут быть проблемы - в измерительных приборах на КР572ПВ5, где стабилизатор на КР140УД1208 + биполяр с ОЭ (ОУ в микрорежиме, полоса узкая), он закорректирован настолько, что не давит пульсации сети, если питать от адаптера. Хотя с медленными изменениями питания при разряде батареи справляется блестяще.

Aleksei Pogorily 2:5020/1504

Reply to
Aleksei Pogorily

Hello, Aleksei! You wrote to Alexander Derazhne on Fri, 19 Sep 2003 18:14:30 +0400:

AD>>>> Знаю я эту схему. Скорее всего её и поставлю. Hо их две AD>>>> нужно, плюс ещё пара низковольтных генераторов тока, т.е. AD>>>> счетверённый ОУ так и проситься. Да и деталей меньше...

AZ>>> А чем тебя не устраивает обычный МОСФЕТ?

AD>> Слишком большое _положительное_ рабочее напряжение "бэ" :-)). AD>> Если с p-каналом, то его так просто не закроешь, нужен r2r ОУ. AD>> Словом, куда не кинь - всюду клин, или более другой ОУ или AD>> поднимать питание (хотя-бы ему).

AP> P-канальный - закроешь только так. Резистор между выходом и плюсом AP> питавния значительно приблизит макс.выходное напряжение к питанию. AP> Проблемы скорее с быстродействием и/или устойчивостью.

Приблизит, но не закроет. А вот проблем с устойчивостью при характерных для полевика ёмкостях действительно будет немало.

AD>> Впрочем, я только что удумал таки решение - во всяком случае AD>> мне так кажется. Всё таки связка lm324-lm1085, но с ещё одного AD>> lm1085 снимается вспомогательное напряжение вводимое в обратную AD>> связь 324-му. Полной компенсации, конечно, не получится, но такая AD>> точность и не нужна.

AP> Этого я не пойну. Hеужели на канал два биполяра (один совсем AP> маломощный) не проще, чем два трехвыводных стабилизатора, имеющих к AP> тому же, свою, причем довольно хреновую, частотную характеристику?

Проще. Во-первых, каналов два, вспомогательный стабилизатор один. Во-вторых, в схеме с транзисторами нужно два делителя: один для местой ООС, другой для общей (через ОУ). При малых выходных напряжениях (размах в один порядок) ток первого делителя может стать недостаточным для открытия мощного транзистора. ОУ это скомпенсирует, но местная ООС-то работать не будет! А это значит два (!) дополнительных каскада ОЭ, со всеми вытекающими. Хорошо, конечно, заменить одиночный npn диффкаскадом или добавить повторитель на pnp... С 1085 оно как-то проще выглядит :-))). Частотка не важна, пусть устанавливается сколько хочет и как хочет, лишь бы колебания нагрузки держало, а это интегральный стабилизатор обучен делать очень хорошо. По цене и габаритам он такой-же как иранзистор :-)).

Alexander Derazhne

Reply to
Alexander Derazhne

Лучше уж LDO какой-нибудь, с отдельной земляной ногой. Полвольта ещё натянешь, а то и целый вольт.

Устойчивость в таких многокаскадных схемах обеспечивается многопетлевой ОС (как обычно, за счёт сужения полосы пропускания). В качестве примера смотри параграф "работа на емкостную нагрузку" из даташита какого-нибудь ОУ.

Вал. Дав.

Reply to
Valentin Davydov

Hello Aleksei!

19 Sep 03 18:33, Aleksei Pogorily wrote to Alexander Zabairatsky:

AP>>>> Подключив с другой стороны аналогичную схему на NPN AP>>>> транзистьоре, поучаем двухтактный умощнитель.

AD>>> Знаю я эту схему. Скорее всего её и поставлю. Hо их две AD>>> нужно, плюс ещё пара низковольтных генераторов тока, т.е. AD>>> счетверённый ОУ так и проситься. Да и деталей меньше...

AZ>> А чем тебя не устраивает обычный МОСФЕТ?

AP> Тем, что просто добавив к ОУ каскад усиления с большим и довольно AP> сильно меняющимся в зависимости от выходного тока и напряжения AP> коэффициентом усиления

Где? Берем П-канальный мосфет, исток цепляем через маленький резистор на плюс питания, с него же подаем ООС на инвертирующий вход, и вперед! Сток цепляем через нагрузку на землю. Для сигнала ООС этот мосфет будет истоковым повторителем, т.е. коэффициент передачи _меньше_ единицы. Операционник должен сохранять работоспособность при синфазном напряжении на входе в точности равном плюсу питания, подобно тому, как LM324 ведет себя вблизи минуса, то есть достаточно положительной половины RTR. Если не путаю, годятся TL071/072/074.

То есть, конечно, определенные грабли есть и здесь, а именно то, что входной сигнал должен подаваться между плюсом питания и вторым (неинвертирующим) входом ОУ. Hо очень часто это не имеет значения - если, допустим, нужен именно постоянный ток, можно просто застабилитронить любимым TL431 опорное напряжение на этот самый плюс, и вперед. Если же это сигнал от заземленного источника, то можно перенести его к плюсу вторым (маломощным) стабилизатором втекающего тока, хотя это и заметно хуже.

2AD: А RTR по выходу вообще не надо - если ты, конечно, не будешь пользовать 3-в мосфеты. Для обычного 10-в мосфета те 3в разницы между плюсом питания и выходом обычного ОУ - это вполне нормальное закрытое состояние - у них ток начинает появляться при 3.5-4в, при 5в на затворе у них самый что ни на есть активный режим. В крайнем же случае выход можно и "подтянуть" к плюсу.

AP> (да еще и не слишком хорошей АЧХ - емкостная нагрузка на выход ОУ AP> etc), получишь проблемы с устойчивостью.

Это да. Hо только из-за емкости, а не из-за усиления.

AP> А закорректировав до устойчивости, можешь получить проблемы с AP> быстродействием.

Да нет, по-моему, не так все плохо.

Всего доброго!

А. Забайрацкий.

Reply to
Alexander Zabairatsky

Hello, Alexander! You wrote to Aleksei Pogorily on Sat, 20 Sep 2003 21:28:45 +0400:

AZ> Где? Берем П-канальный мосфет, исток цепляем через маленький AZ> резистор на плюс питания, с него же подаем ООС на инвертирующий AZ> вход, и вперед! Сток цепляем через нагрузку на землю. Для сигнала AZ> ООС этот мосфет будет истоковым повторителем, т.е. коэффициент AZ> передачи _меньше_ единицы. Операционник должен сохранять AZ> работоспособность при синфазном напряжении на входе в точности AZ> равном плюсу питания, подобно тому, как LM324 ведет себя вблизи AZ> минуса, то есть достаточно положительной половины RTR. Если не AZ> путаю, годятся TL071/072/074.

Получится генератор тока, ты не находишь?

AZ> То есть, конечно, определенные грабли есть и здесь, а именно то, что AZ> входной сигнал должен подаваться между плюсом питания и вторым AZ> (неинвертирующим) входом AZ> ОУ. Hо очень часто это не имеет значения - если, допустим, нужен AZ> именно постоянный ток, можно просто застабилитронить любимым TL431 AZ> опорное напряжение на этот самый плюс, и вперед. Если же это сигнал AZ> от заземленного источника, то можно перенести его к плюсу вторым AZ> (маломощным) стабилизатором втекающего тока, хотя это и заметно AZ> хуже.

И ради чего всё это?! Смотри, как элегантно получается. ОУ в неинвертирующем включении охвачен ООС со своего собственного выхода, но делитель ООС подключен не к земле, а к опорному напряжению - Uст/(K-1), где Uст - напряжение интегрального стабилизатора, подключенного к выходу ОУ, а K - усиление в данном канале по неинвертирующему входу. И формировать это опорное, скорее всего, можно прямо от штатного 78L05. Т.е. с третьим стабилизатором я погорячился :-))). И никаких сдвигов уровня, коррекций и пр. МикроКап утверждает, что при 15-ти вольтовом питании на выходе можно получить 14.2в (!), но я ему не верю :-)). Впрочем, это всё равно на полвольта больше, чем нужно, т.е. запас есть :-).

AZ> 2AD: А RTR по выходу вообще не надо - если ты, конечно, не будешь AZ> пользовать 3-в мосфеты. Для обычного 10-в мосфета те 3в разницы AZ> между плюсом питания и выходом обычного ОУ - это вполне нормальное AZ> закрытое состояние - у них ток начинает появляться при 3.5-4в, при AZ> 5в на затворе у них самый что ни на есть активный режим. В крайнем AZ> же случае выход можно и "подтянуть" к плюсу.

А потом подавлять генерацию всего этого хозяйства. А потом возиться с отработкой изменения нагрузки. А в интегральном стабилизаторе "за всё заплачено".

AP>> (да еще и не слишком хорошей АЧХ - емкостная нагрузка на выход ОУ AP>> etc), получишь проблемы с устойчивостью.

AZ> Это да. Hо только из-за емкости, а не из-за усиления.

AP>> А закорректировав до устойчивости, можешь получить проблемы с AP>> быстродействием.

AZ> Да нет, по-моему, не так все плохо.

В данном случае вы оба правы :-). Быстродействие по управляющему входу действительно не важно. А вот по ООС...

With best regards, Alexander Derazhne.

Reply to
Alexander Derazhne

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.