wieder ein Problem mit mehr oder weniger seltsamen Instabilitäten. Geben ist die Schaltung:
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OP Versorgung: +-12V, In=0,05V/0V geschaltet mit ca. 100Hz Mit LM358 und CC=0 erwartungsgemäß instabil:
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Mit CC=470pf stabil und sauber regelnd:
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(Bild etwas verwackelt)
Da der 358 alles andere als präzise ist, wollte ich einen besseren OPV nehmen, den OP07D von BB. Damit ist das Ganze aber nichtmehr stabil: CC=470pf:
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CC=10nf:
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(man sieht es vielleicht nicht besonders gut, aber überall wo die Linie dicker ist, ist wieder HF drauf) Auch mit konstanter Vin war die OP07 Schaltung nie stabil, auchnicht mit CC=1µf.
Warum läufts mit LM358 problemlos, geht aber mit dem OP07 garnicht?
"Robert Obermayer" schrieb im Newsbeitrag news:431ec27c$0$18648$ snipped-for-privacy@news.sunsite.dk...
Hallo Robert,
Ich vermute mal, dass du einen Fehler in deiner Schaltung hast. Für eine Stromsenke wird der Spannungsabfall über dem Messwiderstand R3 mit der Eingangsspannung verglichen. Ich vermute, dass der Punkt PAD2 auf Masse liegen soll und die Eingangsspannung ebenfalls auf dieses Potential bezogen sein soll. Dann müsste R2 jedoch am Source-Anschluss des Mosfet liegen.
weil eben OPs mehr oder weniger empfindlich auf kapazitive Belastungen reagieren. In Deiner Schaltung kommt aber weder eine Masse noch eine Stromversorgung vor, so kann das nicht klappen und ich auch nichts konkretes sagen...
Marte Schwarz wrote: > weil eben OPs mehr oder weniger empfindlich auf kapazitive Belastungen
Welche mit 10k ausreichend isoliert sein müsste.
Sorry, hab gemerkt, dass man vor export image speichern sollte, weil sonst die letzte gespeicherte, falsche Version abgebildet wird. Schaltung wurde jetzt berichtigt.
Mir ist nicht ganz klar, was Du mit CC erreichen willst. So würde ich sagen, dass es ein D-Glied in den Regler setzt. Das riecht förmlich nach Schwingen.
CC sollte die Verstärkung bei hohen Frequenzen reduzieren, da ab einer bestimmten Frequenz die Phasenverschiebung durch den FET und dessen Gatewiderstand zu groß wird, und das ganze dann schwingt (358_cc0,jpg).
Dann heb das Problem dort, wo es entsteht und mach den Gatewiderstand raus. Wenn Du unbedingt darauf bestehst, dann mach 10 ohm rein. Deine OPs sind nicht schnell genug und können auch nicht genug Strom liefern, um den Gatewiderstand zu rechtfertigen.
Welches Signal zeigen die Osziplots? Ist das die Spannung über dem Messshunt? Und wie sieht denn der Ausgang des OP aus?
An der Schaltung fällt eigentlich nur auf, dass der OP bei einer Führungsspannung von 0V u. U. übersteuern kann, da der Gegenkopplungszweig aufgrund des FET nur für positive Spannungen wirkt. Das würde den Regler zwar nicht schwingen lassen, aber doch ganz furchtbar langsam machen. Eine Diode parallel zum CC (Kathode am Ausgang) sollte zumindest dies beheben. Desweiteren erscheint der Gatevorwiderstand reichlich gross und auch der R2. Damit erhält man eine doppelte Verzögerung; einmal durch das Gate und einmal durch R2 mit CC. Das könnte möglicherweise die Schwingneigung begünstigen. Dass das Layout sinnvoll ist und auch Blockkondensatoren an den richtigen Stellen sitzen, setze ich mal voraus.
-- Es gibt keine Neue Rechtschreibung. Es gibt eine Rechtschreibung und eine neue Schreibweise. Ausserdem hätte ich lieber eine Mathematikreform, dann wäre das Rechnen nicht so schwer.
ja Und wie sieht denn der Ausgang des OP aus? ähnlich
Ok, werde mal mit Rg=1k testen. Weniger wollte ich nicht, da die Gatekapazität sonst eher Probleme macht,und ohne Rg hatte ich eine ca. 10Mhz-Schwingung durch die Leitungsinduktivität des FETs und dessen Gatekapazität, was aber bekannt ist, und desshalb steht ja auch überall dass man einen Rg benutzen soll.
Steckbrettaufbau, 100n direkt überm IC, 220µ daneben, Stromversorgung über 2 Bleiakkus mit 20cm Drähten. Mehr braucht es für einen so "langsamen" OPV eigentlich nicht (GBW=0,4Mhz)?
Ja, weil es um die Gatekapazität geht. Der Gegenkopplungskondensator CC ist ja eigentlich keine kapazitive Last, da dessen anderes "Ende" an einem rel. hochimpedanten Ort ist (Eingangsimpedanz des OPV ist hoch, und die 22k sind es relativ gesehen auch). Außerdem braucht es einen Gatewiderstand, weil der FET sonst schon alleine schwingt (ca. 10Mhz durch Gatekapazität und Leitungsinduktivitäten).
Besser zwei Elkos; jeweils von + bzw. - Stromschiene nach GND. Dann darauf achten, dass der Strommessshunt und der Einspeisepunkt der Führungsspannung sich in einer gemeinsamen Steckfeder treffen. Noch was: Einen Serienwiderstand von PAD1 zum +Input mit demselben Wert wie R2 (wie gesagt 22k sind an dieser Stelle auch reichlich viel) sowie einen kleinen Kondensator (wenige 100p) direkt vom +Input nach GND (auch wieder in der gemeinsamen Steckfeder). Kommt dann die besagte Diode parallel zum CC, damit sich der OP unter allen Umständen fangen kann, wäre die Sache vom Prinzip her sauber. Der OP07 ist auch Unity Gain Stable; müsste also eigentlich alles passen. Wie sieht denn der Lastkreis aus?
-- Es gibt keine Neue Rechtschreibung. Es gibt eine Rechtschreibung und eine neue Schreibweise. Ausserdem hätte ich lieber eine Mathematikreform, dann wäre das Rechnen nicht so schwer.
das Problem von CC ist nicht, dass er den Ausgang belasten würde, sondern, dass Di ein D-Glied in den Regler einbaust, dem Du zuvor mit heftigen I-Glieder die Geschwindigkeit des Stellgliedes geklaut hast. So etwas wird selten stabil, das ist reine Glücksache.
Aber doch keine 10k! Im Zweifelsfall bring den Regler zum Gate und mach die Leitung kürzer. Ich glaubs nur noch nicht, dass Du mit einem langsamen OP das Gate zum klingeln bringst (und dann auch noch 10 MHz), selbst bei großen Leitungslängen. Das würde voraussetzen, dass da richtig Gatestrom fließen kann, woher soll der denn kommen?
Ein Kondensator von out nach inv. in wirkt doch nicht als D-Glied. Wenn von Out nach +in, dann wärs klar, dass das nicht gutgeht.
Anscheinend reichen die Streukapazitäten und Induktivitäten, dass der FET schwingt.Manchmal von selber, manchmal erst wenn man einen Tastkopf ans Gate hält. Dazu brauchts nichtmal nen OP.Es reicht, wenn man eine konstante Spannung ans Gate legt, und deren negativer Anschluss nicht direkt am S ist sondern irgendwo am Laststrom-Weg abgegriffen wird.
also ich finde, die Schaltung in dem Link ist soweit ok. Falls das Schwingen wirklich von OP07 kommen sollte, würde ich einen R in Reihe zu C1 vorschlagen, etwa so groß wie R2, dadurch wird die Phase zurückgedreht auf 0 bis kurz vor die 1-Frequenz des OP. Wenn das nichts nützt, könnte man von Gate nach Masse noch eine Kapazität legen, um einen einfachen dominanten Pol zu erzeugen, der das Verhalten des FET überfährt. Dieser Pol sollte dann deutlich unterhalb der 1-Frequenz des OP liegen, würde ich sagen. Dann überschreitet in der geöffneten Schleife die Phase niemals 90 Grad.
Falls es dann immer noch schwingt, käme der MOSFET alleine in Betracht. Dieser Fall scheint mir hier vorzuliegen. Irgendwo habe ich was von Steckbrett gelesen, davon würde ich abraten, besser mit kurzen Drähten auf Lochrasterplatine löten, ist kein großer Aufwand. Dann _immer_ die Versorgungen des OP mit C (keramisch und evtl. Elko parallel, z.B. Tantal) nach Masse legen, dieser Fehler wird immmer wieder gemacht.
Falls es nach all diesen Maßnahmen noch schwingt mit Frequenzen über 1 MHz, wird es der MOSFET alleine sein, Deine Äußerung oben legt es ziemlich nahe, daß das der wirkliche Grund ist. Instabile Einzeltransistoren hat man natürlich auch immer sehr schnell. Die Impedanz im Source könnte es hervorrufen oder eine Induktivität im Drain. Vielleicht helfen einige 100 pF zwischen Drain und Gate etwas, aber direkt am Transistor angelötet.
Dann noch wie andere schon ansprachen, wenn Du die volle Präzision des OP07 wirklich brauchst, solltest Du einen Widerstand mit der Größe von R2 vor den positiven Eingang setzen, wegen der Biasströme, das ist kein FET-OP, sondern ein bipolarer. R2 könnte wegen des Offsetstromes auch besser 2 KOhm sein. Deine Referenzspannung am Eingang mußt Du vom Innenwiderstand natürlich mit berücksichtigen.
Muss ich mal versuchen. Hatte vorher gemerkt, dass die Probleme bei konstantem Vin plötzlich weg waren wenn der 555 abgeklemmt war. Vielleicht sind meine Kondensatoren auch kaputt, hab gerade gesehen dass ich irgend welche FROLYT genommen habe, d.h. DDR-Schrott, da wunderts mich dann weniger wenn die kaputt sind. Morgen probier ichs mit neuen Elkos.
Der FET alleine ists nicht, das Problem hab ich durch den Gatewiderstand schon hinbekommen, außerdem war dessen Problem auch eher bei 10Mhz. Hab nochmal 100R getestet, macht keinen Unterschied zu 10k. Werds dann noch mit dem endgültigen FET (IRFP260N) testen, da der IRF530 bei gegebener Pv nicht mitkommt.
Frequenz ist grob 100Khz, und kommt vermutlich vom OPV.
Ja, wollte ich noch machen, momentan kommt die Spannung von einem Teiler, der von einem 555 betrieben wird. Volle Präzision nicht unbedingt, nur besser als der 358, da der einfach einen gewaltigen Offset hat, ich möcht halt nur bei Vin=0V einen Strom kleiner 1mA haben, das geht mit dem OP07 ja auch, aber mit dem 358 eben nicht.
"Robert Obermayer" schrieb im Newsbeitrag news:431ec27c$0$18648$ snipped-for-privacy@news.sunsite.dk...
Das schwingt, weil der Strom ueber die U- Versorgung des OpAmps auch das Massebezugspotential des Eingangs aendert wegen Steckbrettaufbau.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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