Spørgsmål ang. strømmodkoblet instrumentations amp "CFA"

r det=20

Hej Tim

Ved styring af effekt MOSFET transistorer anbefales det at s=E6tte en ca.= =20

100-500 ohms modstand ind i serie med gate benet. M=E5let er at s=E6nke Q= s=E5=20 meget ved ca. 100MHz, at der ikke opst=E5r oscillation.

Gate-stopper values ?:

Citat: "...Yes it is a compromise between stability and HF performance...= "

-

Det er muligt at kredsen ina163 faktisk er en MOSFET forst=E6rker.

Grunden til at en spole med lille selvinduktion er koblet parallelt over =

gate modstanden skyldes, at modstanden alene ville =F8ge indgangsst=F8jen= =20 gevaldigt for sm=E5 kildeimpedanser. Dette l=F8ses ved at s=E6tte en komp= onent=20 parallelt over modstanden, som har en stor impedans ved ca. 100MHz og en =

lille impedans ved DC-20kHz - en spole p=E5 ca. 1,2uH.

Eksempel p=E5 hvor sv=E6rt det er at finde =E5rsagen til problemer:

Bootstrapped JFET VAS Buffer:

Citat: "...The current should be nearly zero in this case. But I've seen =

on the bench with oscillating emitter followers that the measured DC=20 value of Vbe might look like 0.3 Volts or so, even though there's=20 significant DC current through it. Then when I put a base stopper=20 resistor in the emitter follower and the oscillation stopped, the DC=20 value of Vbe measured correct at 0.6 Volts. I'm not sure if that's the=20 kind of problem you're referring to though..."

Selektiv modkobling:

Line Stage Prototype:

Citat: "... I was disappointed but they were right in pointing out a couple of=20 deficiencies that I had introduced in building the latest version. I had =

not done sufficient listening of my own and let them slip by. First was=20 a brittleness or hardness in piano crescendos which was definitely=20 there, something I had not heard before I packaged the boards. Second=20 was a buzz, or harsh hum under some conditions. =2E.. In talking with Kevin about the problem, he mentioned that he had seen=20 hums and buzzes caused by oscillations. I hadn=92t thought about=20 oscillations because I had a gate stopper resistor on the DN2540 and a=20 similar grid stopper resistor on the 5687 as well as ferrite beads and a =

capacitor on its filament. I thought I had it covered but I was grasping =

at straws and ready to consider anything. =2E.. In contrast to the present good-looking assembly, the original test beds =

were a rat=92s nest of wires. Now everything was neat, with wires laid=20 down and dressed. I hadn=92t paid attention to what I was doing and had=20 inputs neatly running together with both outputs and power supply wires=20 for several inches. It was the distributed capacitance between the wires =

that got me. I re-wired the signals and high voltage wires with shielded =

wires, taking care to keep everything separated. This not only fixed the =

buzz, but also made a further improvement in the overall character of=20 the sound. High-level transients in the music had driven the circuit=20 into momentary oscillation. This was the hardness in the sound that we=20 heard. =2E.."

mvh/Glenn

Nu har jeg arbejdet en del med INA163, og den har netop en tendens til selvsving hvis den fødes fra en meget lav impedans, især hvis denne også er lav ved høje frekvenser. Ved at sætte en selvinduktion i serie med indgangen hæver man impedansen for høje frekvenser men ikke mere end 47 Ohm (x2) - såre simpelt.

Nej.

Jeps. Netop.

Jah. DET er en almindelig fejl, og sker pga. enretning. Bør ikke være svært at indse.

ja det forstår jeg godt, men hvad har lav source impendans på + terminalen at gøre med selvsving i en op amp? hvordan bliver beta = 1 og medfase på - terminalen bare fordi at sourcen er lav impedant ?

minalen=20

se p=E5 -=20

Hej Tim

Du skal have gang i 2-portsanalyse f.eks. hybrid, admittance eller=20 scattering analyse for at kunne beregne et kredsl=F8bs opf=F8rsel ved:

*hver enkelt frekvens *for alle kombinationer af komplekse input og output impedanser *parameterspedning for alle indg=E5ende komponenter incl. parasitiske dvs= =2E=20 ICens bens spolevirkninger, afkoblingskondensatorernes spolevirkninger...=

Men det er faktisk ikke nok, fordi f.eks. kondensatorvirkninger i den=20 enkelte transistor =E6ndrer sig som funktion af temperaturer, str=F8mme o= g=20 sp=E6ndinger. Der er dermed ogs=E5 ulineare komponenter i kredsl=F8bet.

Det er derfor at ustabilitet i en forst=E6rker kan optr=E6de ved udstyrin= g=20 af bestemte frekvenser overlejret ved bestemte signalniveauer - det=20 sidste eksempel fra tidligere link: Line Stage Prototype:

M=E5den man minsker en forst=E6rker at kunne oscillere ved h=F8je frekven= ser=20 hvor alle de parasitiske komponenter kan blive betydende er, at s=E6tte=20 passende modstande/ferritperler med lavt Q i serie med nogle af de=20 aktive komponenters ben. Her foruds=E6ttes at vi kun =F8nsker forst=E6rkn= ing=20 ved lave frekvenser.

Man kan som en slags indikator se p=E5 en transistors Ccb eller Cdg - de =

er som regel en stor bidragyder til ustabilitet ved h=F8je frekvenser. Me= n=20 det skal ses i et milj=F8 og det er derfor hybrid (hxx), admittans (yxx) =

og scattering (sxx) analyse laves.

Hvis det er ved h=F8je frekvenser vi =F8nsker forst=E6rkning benyttes and= re=20 strategier - f.eks.:

*Impedans mistilpasning p=E5 indgang og udgang med samme faktor i forhold= =20 til impedanstilpasning ved f.eks. =F8nsket optimal forst=E6rkning eller=20 optimal lav st=F8jtal.

-

ED Online, August 2004: Ensure Stability In Amplifier Designs. Knowledge of stability circles and S-parameters can help to develop=20 input and output matching circuits that deliver stable amplifier=20 performance at a desired frequency:

Citat: "...The S12 parameter provides the feedback term by which power=20 from the output circuit (which may be relatively high due to the=20 transistor's amplification) can feed back to the input. When it does so, =

it may combine with reflections already present at the input to produce=20 an effective S11 whose magnitude exceeds unity. This corresponds to=20 reflection gain, and a transistor amplifier that can experience this=20 gain, is termed conditionally unstable, the conditions being certain=20 combination(s) of load impedance, S12 and S11 to produce=20 self-oscillation (instability)..."

S-Parameter Measurements and Stability Analysis for the MAX2640 LNA:

Low-Noise Amplifier Stability Concept to Practical Considerations, Part 3= :

Citat: "...Because K is larger than 1 and |delta S| less than 1, the PA=20 driver is unconditionally stable, and we may proceed [men kun for denne=20 ene frekvens 2,3GHz!]..."

mvh/Glenn

1=20

=2E..

ndre=20

ld=20

=20

Hej Tim

Kom i tanke om en anden strategi til at f=E5 en f=E5 en forst=E6rker stab= il=20 ved et =F8nsket mindre frekvensinterval:

*Neutrodynstabilisering

De gamle elektronr=F8rsdage vidste man ogs=E5 dette og f.eks.=20 neutrodynstabilisering blev anvendt for at spare p=E5 antallet af=20 elektronr=F8r da disse var de dyreste komponenter. Omkostningen var s=E5 =

manuel neutrodynstabilisering for hver enkelt forst=E6rkertrin i hvert=20 enkelt apparat.

mvh/Glenn

1=20

=2E..

Hej Tim

Kom i tanker om f=F8lgende:

De h=F8jeste frekvens der skal unders=F8ges stabilitet for, er den st=F8r= ste=20 af f_t og f_max, hvor f_t er den frekvens hvor f=E6lles-emitter/source ha= r=20 en forst=E6rkning p=E5 1 - og f_max er den frekvens hvor f=E6lles-basis/g= ate=20 har en forst=E6rkning p=E5 en. Det formodes at f=E6lles-kollektor/drain v= il=20 v=E6re stabil - m=E5ske tager jeg fejl her?

-

Selvom om vi ved lave frekvenser v=E6lger at anvende en transistor (eller= =20 fet, elektronr=F8r) i en f=E6lles-emitter vil f=E6lles-basis og=20 f=E6lles-kollektor stadig v=E6re i funktion - det er bare vores antagelse= at=20 den kun fungerer som en f=E6lles-emitter.

F.eks. er der ogs=E5 en parasitisk kondensator mellem emitter og kollekto= r=20

- og er basis koblet st=E6rkt til jord med stort Q - f.eks. gennem en ydr= e=20 belastning som fungerer som en transmissionlinie (kortslutning med=20 fasedrejning), s=E5 kan der opst=E5 ustabilitet ved bestemte frekvenser, =

pga. af en utilsigtet f=E6lles-basis-kobling.

mvh/Glenn

...

Hej Tim

Kom i tanker om følgende:

De højeste frekvens der skal undersøges stabilitet for, er den største af f_t og f_max, hvor f_t er den frekvens hvor fælles-emitter/source har en forstærkning på 1 - og f_max er den frekvens hvor fælles-basis/gate har en forstærkning på en. Det formodes at fælles-kollektor/drain vil være stabil - måske tager jeg fejl her?

-

Selvom om vi ved lave frekvenser vælger at anvende en transistor (eller fet, elektronrør) i en fælles-emitter vil fælles-basis og fælles-kollektor stadig være i funktion - det er bare vores antagelse at den kun fungerer som en fælles-emitter.

F.eks. er der også en parasitisk kondensator mellem emitter og kollektor

- og er basis koblet stærkt til jord med stort Q - f.eks. gennem en ydre belastning som fungerer som en transmissionlinie (kortslutning med fasedrejning), så kan der opstå ustabilitet ved bestemte frekvenser, pga. af en utilsigtet fælles-basis-kobling.

mvh/Glenn

Omtrent det samme gjelder for utganger, hvor en kapasitiv belastning gjør at den induktive utgangsimpedansen taper signal for tilbakekoblingen. Ikke helt analogt med din forklaring, men mekanismene er de samme.

Med hilsen Arne Offenberg