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Uscita switching che oscilla all'infinito

Salve, ho fatto un piccolo step-up con un 555 cmos, lo schema ripulito dei fronzoli e' in fidocad. In pratica se il carico e' costante l'uscita e' perfettamente stabilizzata, se il carico aumenta (da 2,5mA a 10mA) si innesca una oscillazione che non si smorza mai. Il periodo dell'oscillazione e' di 8ms, 120Hz se cambio il C di livellamento aumenta solo il periodo. Questa cosa accade solo se la Vin e' bassa, 1V, se e' a 6V semplicemente la corrente nell'induttore aumenta senza oscillazioni.

Ho provato tante cose ma non riesco a farla smorzare, non avendo studiato elettronica non capisco da cosa origina il fenomeno, mi sapete indicare una possibile soluzione o l'origine?

Spiegazione del circuito: Funziona con ingresso da 1V fino a 6V, il 555 e' alimentato a 2V, il C di timing lavora 300mV-700mV, la carica del condensatore la prendo dall'alimentazione perche cosi' mi si autoadatta aumentando in frequenza (33kHz-100kHz) con l'aumentare della Vin per questione di corrente di ripple nell'induttore. La correzione d'errore la faccio con il generatore di corrente a specchio sull'uscita, in pratica se l'uscita sale oltre il valore dello zener una corrente aggiuntiva raggiunge il condensatore per ridurre il duty, cosi' si carica piu' velocemente riducendo il Ton e si scarica piu' lentamente aumentando il Toff.

In verde la corrente nell'induttore e in blu la Vout con carico costante:

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A 150ms il carico passa da 2,5 a 10mA:

formatting link

Grazie

Mandi

[FIDOCAD] MC 100 80 0 0 410 MC 115 40 0 0 200 MC 105 40 0 0 130 LI 105 40 30 40 LI 115 70 115 40 MC 165 50 0 0 310 MC 165 50 0 1 310 MC 135 40 0 0 180 LI 130 40 190 40 LI 165 50 165 60 LI 165 60 180 60 MC 180 75 3 0 230 LI 75 70 75 100 LI 75 100 100 100 LI 100 100 100 70 LI 100 70 75 70 MC 60 95 1 0 170 MC 60 85 0 0 115 MC 60 60 0 0 115 LI 60 95 75 95 LI 70 95 70 60 LI 70 85 75 85 MC 65 75 0 0 030 LI 65 75 60 75 LI 60 70 60 85 LI 60 60 60 40 MC 85 70 3 0 010 MC 85 100 0 0 040 MC 60 105 0 0 040 MC 115 90 0 0 040 MC 135 50 0 0 040 MC 180 75 0 0 040 TY 30 35 5 3 0 0 0 * IN 1V-6V TY 175 35 5 3 0 0 0 * OUT 9V TY 185 65 5 3 0 0 0 * 8,2V MC 80 60 1 0 115 LI 150 60 80 60 SA 60 75 SA 70 85 SA 70 95 SA 60 95 TY 80 70 5 3 0 0 0 * 4 TY 90 70 5 3 0 0 0 * 8 TY 75 75 5 3 0 0 0 * 7 TY 75 85 5 3 0 0 0 * 6 TY 75 95 5 3 0 0 0 * 2 TY 95 80 5 3 0 0 0 * 3 MC 90 70 3 0 010 TY 95 65 5 3 0 0 0 * 2V TY 70 50 5 3 0 0 0 * 1k TY 85 90 5 3 0 0 0 * 555 TY 50 100 5 3 0 0 0 * 1n TY 105 30 5 3 0 0 0 * 2mH 
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zio bapu
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Il 21/07/2018 16:29, zio bapu ha scritto:

in questo tipo di circuito di solito la retroazione viene applicata variando il CV del 555

cosa succede con delle resistenze in serie agli emettitori del current mirror? ah... noto anche che non hai messo un condensatore di bypass sul

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bye 
!(!1|1)
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not1xor1

Il 21/07/2018 17:46, not1xor1 ha scritto:

Ho tolto l'inutile, sul pin 5 c'e' la R che mi fa lavorare il C da 300mV a 700mV, sono sul simulatore, non credo che gli serva il 10nF. La corrente di feedback e' perfettamente in fase con la Vout, forse questo non va bene. Tempo fa leggevo nelle discussioni che bisogna introdurre un polo negativo o positivo sulla regolazione, ma non ho idea in cosa consista questa cosa. Con le resistenze in serie mi pare di ricordare che non cambi nulla, il current mirror non dovrebbe imporre la corrente? Forse in serie allo zener, di sicuro mi peggiora la regolazione tra carico basso e alto, ma riprovo perche non ricordo, e' un po' che ci litigo e ho finito le idee.

Grazie

mandi

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zio bapu

Il 21/07/2018 19:27, zio bapu ha scritto:

ma quale corrente?

ma il circuito classico di stepup con il 555 non ti funziona? con quel circuito la resistenza tra emettitore e base impone una corrente costante attraverso lo zener

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bye 
!(!1|1)
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not1xor1

per correggere la tensione in uscita.

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LAB

la correzione. Potresti fare un comparatore con un operazionale.

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LAB

Il 22/07/2018 07:24, not1xor1 ha scritto:

Come sposti il duty quando la V in passa da 1V a 6V?

No, raggiunti i 8,2V dello zener + Vbe del bjt a destra inizia a scorrere corrente, essendo uno specchio la stessa corrente attraversa la

1K (messa solo per evitare cortocircuiti).

mandi

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zio bapu

Il 22/07/2018 09:16, LAB ha scritto:

Grazie, quindi devo amplificare l'errore, giusto? Pero' devo farlo consumando il meno possibile, quindi niente integrati perche ciucciano, devo spendere poche decine di uA. Fare un OP-amp a bjt? Che si possa? C'erano op-amp che funzionavano in corrente (norton) che si possa copiare lo schema interno semplificato? Hai una sigla? Altri trucchi per moltiplicare una corrente? Un bjt con una R di emettitore?

mandi

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zio bapu

Il 22/07/2018 18:38, zio bapu ha scritto:

mi riferivo ad un circuito (di cui non sono riuscito a ritrovare il link) simile a quello che trovi in figura 3 qui:

fatto da uno zener che va dall'uscita positiva alla base di T1 (figura 3)

zener (Vbe/R)

il dutycycle viene variato cambiando la tensione CV

nel circuito di figura 3 invece il partitore funziona come una sorta di Vbe multiplier

tu che tipo di 555 hai intenzione di usare di preciso? hai il modello spice?

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bye 
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not1xor1

Esistono operazionali micropower

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LAB

Il 22/07/2018 19:42, not1xor1 ha scritto:

No, non puoi variare il duty con il pin 5, varia la frequenza, evidentemente aumentando la frequenza l'induttore accumula di meno.

Uso il modello standard di LTspice, funziona sempre, basta sapere che al pin 5 e' collegata la rete da 5K e non da 50k della versione cmos che uso io.

mandi

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zio bapu

Il 23/07/2018 14:35, LAB ha scritto:

Cieloso' ma vorrei evitare robe strane, nel fine settimana provo un semplice NPN con R sull'emettitore, un darlington insomma.

mandi

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zio bapu

Il 23/07/2018 18:04, zio bapu ha scritto:

frequenza non varia quasi niente (attenzione qualche riga troppo lunga potrebbe essere divisa dal programma di email)

-----8

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not1xor1

Il 24/07/2018 06:37, not1xor1 ha scritto:

Grazie, nel fine settimana lo provo, ma ho dei sospetti.

mandi

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Il 24/07/2018 17:34, zio bapu ha scritto:

La frequenza non varia perche usano un Toff piu' lungo del necessario e quindi funziona nel modo discontinuo, cosa che non posso fare perche ho anche il raddrizzatore sincrono e devo sapere esattamente quando l'induttore e' scarico. Ci avevo provato con un flyback a discreti, forse riprendendo i vecchi circuiti e usando il 555.

mandi

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zio bapu

Il 24/07/2018 17:49, zio bapu ha scritto:

scusa, ma ti perdi in un bicchiere d'acqua

basta diminuire il valore del condensatore (per esempio tra 470pF e

1nF) o delle resistenze di temporizzazione per farlo funzionare in modo continuo e sempre con frequenza relativamente costante

ma quale carico minimo e massimo prevedi?

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bye 
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not1xor1

Il 24/07/2018 18:56, not1xor1 ha scritto:

Secondo me la regolazione con il pin 5 funziona perche appunto e' in modo discontinuo, aumentando la frequenza il tempo ON diminuisce e l'induttore si carica di meno, poi segue un tempo OFF molto lungo "a perdere". Se si va in modo continuo variera' solo il ripple della corrente nell'induttore.

Faro' due prove, se vuoi prova a farlo funzionare in modo continuo e a forzare il pin 5 con un generatore di tensione da impostare a varie tensioni per vedere le differenze.

2,5mA - 10mA 
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zio bapu

Il 25/07/2018 17:25, zio bapu ha scritto:

no

pulse-position-modulation, ma la sostanza non cambia considerando la presenza del feedback e il range limitato del carico (da 2.5 a 10mA)

centinaio di pF

purtroppo i modelli dei 555 CMOS non funzionano con ltspice e il modello approssimato di ltspice non funziona con tensioni inferiori ai 4V

in modo continuo tra 2.5 e 10mA di carico

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bye 
!(!1|1)
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not1xor1

Il 26/07/2018 06:51, not1xor1 ha scritto:

Ltspice ex SWcad: il 555 funziona con qualsiasi tensione, lo sto usando a 2V.

Mandi

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zio bapu

Il 26/07/2018 19:25, zio bapu ha scritto:

con un altro mosfet (con Vto inferiore) il circuito funziona perfettament e

10mA di carico

nel circuito reale potrebbe essere necessario ridurre R2 e forse anche C1

Version 4 SHEET 1 1072 680 WIRE -32 -16 -144 -16 WIRE 432 -16 -32 -16 WIRE 464 -16 432 -16 WIRE 640 -16 544 -16 WIRE 688 -16 640 -16 WIRE 784 -16 752 -16 WIRE 832 -16 784 -16 WIRE 896 -16 832 -16 WIRE 1008 -16 896 -16 WIRE 400 32 48 32 WIRE -144 96 -144 -16 WIRE 128 96 -144 96 WIRE 480 96 352 96 WIRE -32 128 -32 64 WIRE 80 128 -32 128 WIRE -32 144 -32 128 WIRE 640 144 640 -16 WIRE 80 160 80 128 WIRE 128 160 80 160 WIRE 400 160 400 32 WIRE 400 160 352 160 WIRE 832 160 832 -16 WIRE 896 160 896 -16 WIRE 1008 160 1008 -16 WIRE -144 224 -144 96 WIRE 48 224 48 32 WIRE 128 224 48 224 WIRE 528 224 352 224 WIRE 592 224 528 224 WIRE -32 272 -32 224 WIRE 48 272 48 224 WIRE 48 272 -32 272 WIRE 128 288 80 288 WIRE 432 288 432 -16 WIRE 432 288 352 288 WIRE -32 320 -32 272 WIRE 80 352 80 288 WIRE 224 400 144 400 WIRE 368 400 224 400 WIRE 784 400 784 -16 WIRE 784 400 432 400 WIRE -144 480 -144 304 WIRE -32 480 -32 384 WIRE -32 480 -144 480 WIRE 80 480 80 448 WIRE 80 480 -32 480 WIRE 224 480 80 480 WIRE 480 480 480 96 WIRE 480 480 224 480 WIRE 640 480 640 240 WIRE 640 480 480 480 WIRE 832 480 832 224 WIRE 832 480 640 480 WIRE 896 480 896 224 WIRE 896 480 832 480 WIRE 1008 480 1008 240 WIRE 1008 480 896 480 WIRE -32 512 -32 480 FLAG -32 512 0 FLAG 528 224 drive IOPIN 528 224 BiDir FLAG 896 -16 output IOPIN 896 -16 BiDir SYMBOL Misc\\NE555 240 192 M0 SYMATTR InstName U1 SYMBOL voltage -144 208 R0 WINDOW 123 0 0 Left 0 WINDOW 39 0 0 Left 0 SYMATTR InstName V1 SYMATTR Value 2 SYMBOL ind 448 0 R270 WINDOW 0 32 56 VTop 2 WINDOW 3 5 56 VBottom 2 SYMATTR InstName L1 SYMATTR Value 2m SYMATTR SpiceLine Rser=1 SYMBOL nmos 592 144 R0 SYMATTR InstName M1 SYMATTR Value AP9465GEM SYMBOL res -48 -32 R0 SYMATTR InstName R1 SYMATTR Value 10k SYMBOL res -48 128 R0 SYMATTR InstName R2 SYMATTR Value 2.2k SYMBOL cap -48 320 R0 SYMATTR InstName C1 SYMATTR Value 470p SYMATTR SpiceLine V=50 Irms=67m Rser=4.06353 Lser=0 SYMBOL npn 144 352 M0 SYMATTR InstName Q1 SYMATTR Value 2N2222 SYMBOL schottky 688 0 R270 WINDOW 0 32 32 VTop 2 WINDOW 3 0 32 VBottom 2 SYMATTR InstName D1 SYMATTR Value 1N5818 SYMATTR Description Diode SYMATTR Type diode SYMBOL polcap 816 160 R0 WINDOW 3 24 56 Left 2

SYMATTR InstName C2 SYMATTR Description Capacitor SYMATTR Type cap SYMATTR SpiceLine V=35 Irms=460m Rser=0.16 Lser=0 mfg="Nichicon " pn="UPL1V101MPH" type="Al electrolytic" SYMBOL res 208 384 R0 SYMATTR InstName R3 SYMATTR Value 4.7k SYMBOL zener 368 416 R270 WINDOW 0 32 32 VTop 2 WINDOW 3 0 32 VBottom 2 SYMATTR InstName D2 SYMATTR Value BZX84C8V2L SYMATTR Description Diode SYMATTR Type diode SYMBOL res 992 144 R0 SYMATTR InstName R4 SYMATTR Value 800 SYMBOL cap 880 160 R0 SYMATTR InstName C3

SYMATTR SpiceLine V=50 Irms=835m Rser=0.0936732 Lser=0 mfg="KEM ET" pn="C1812C104K5RAC" type="X7R" TEXT -176 536 Left 2 !.tran 70m

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not1xor1

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