Як виправити нестабільність послідовника напруги підсилювача?

Я використовую в ланцюзі декілька підсилювачів одного типу живлення ( OPA4344 ) і використовую один з них для подачі значення VCC / 2 для віртуального заземлення на сторону + декількох інших підсилювачів.

VCC становить +5 вольт. Коли я вперше вмикаю плату, я отримую 2,5 В від виходу, але через деякий час вихід підскакує до приблизно 4,5 вольт і залишається там, поки я не вимкну і знову ввімкну.

Я читав тут, що:

Через сильний (тобто коефіцієнт посилення єдності) і певні неідеальні характеристики реальних операційних підсилювачів, ця система зворотного зв’язку схильна мати низькі запаси стійкості. Отже, система може бути нестабільною при підключенні до досить ємних навантажень. У цих випадках для відновлення стабільності може використовуватися мережа компенсації відставання (наприклад, підключення навантаження до послідовника напруги через резистор).

Як бачите, я вже використовую резистор на виході. Таблиця даних 4344 (згадана раніше) стверджує, що підсилювач "стабільний приріст одиниці".

Чи є ще щось, що може викликати нестабільність? Мені потрібен окремий резистор для кожного виходу (в даний час я + входи трьох підсилювачів, прив’язаних до VOUT).

VCC становить +5 вольт. Коли я вперше вмикаю плату, я отримую 2,5 В від виходу, але через деякий час вихід підскакує до приблизно 4,5 вольт і залишається там, поки я не вимкну і знову ввімкну.

Спочатку я подумав, що це звучить як випадок інверсії фаз поза діапазоном входу загального режиму (що для OPA344 становить від -0,1 В до (Vcc - 1,5 В = 3,5 В у вашому випадку). Це рідше в ці дні, але деякі оп -amps демонструють зворотний коефіцієнт посилення, коли він знаходиться поза їх загальним діапазоном режиму, викликаючи ефективний стан засувки. Для підсилювача з фазовою інверсією, поки ви залишаєтесь у межах загального режиму, вам слід добре, але якщо це коли-небудь виїжджати на вулицю, немає гарантії, що вона буде працювати належним чином.

Але таблиця даних OPA334 говорить про це:

Операційні підсилювачі OPA334 та OPA335 є стабільним коефіцієнтом підсилення та не мають несподіваного зміни фази на виході. Вони використовують методи автоматичного занулення, щоб забезпечити низьку зміщення напруги та дуже низький дрейф у часі та температурі.

Тож на даний момент нам залишається спробувати кілька речей, припускаючи, що ви можете легко відтворити цю проблему.

1. Перевірте всі напруги контактів opamp за допомогою осцилографа. Переконайтесь, що Vcc і Vss - це те, чого ви очікуєте, і перевірте, чи є + штифт підсилювача 2,5В, який ви очікуєте.

2. Додайте конденсатор (100-1000 пФ) між оп-підсилювачем і землею. Ви повинні робити це так чи інакше, щоб забезпечити низький опір вузла дільника напруги на високих частотах, щоб він не сприймав шум. Якщо це усуне проблему, ви можете зіткнутися з виправленням радіочастот (якщо це так, я здивований, але це можливо.), Коли підсилювач поводиться лінійно з низькочастотними сигналами, але поводиться нелінійно, як випрямляч з високочастотні сигнали і перетворюють змінного струму в зміщення постійного струму.

3. Додайте байпасний конденсатор через джерело підсилювача. (шум подачі не повинен так сильно змінюватись, але ви ніколи не знаєте)

4. Замініть підсилювач на інший тієї ж моделі - той, що знаходиться на платі, може бути пошкоджений.

Якщо все-таки все добре виглядає, значить, у вас зовсім непомітний.

Помістіть резистор послідовно із наданими вами відгуками. Іншими словами, вийміть нульовий опір опору з виходу на негативний вхід і поставте резистор низького значення, скажімо, про 2,2k. Сподіваємось, це вирішить проблему.

Цей резистор разом із вхідною ємністю підсилювача утворює своєрідну компенсацію, що забезпечує блокування високих частот. Якщо посилення високої частоти зменшено, критерій Бархаузея не може бути задоволений, а отже, і коливань. Ці коливання мають таку високу частоту, що в кінцевому підсумку випрямлюються нелінійностями в підсилювачі, і отриманий постійний струм дає ефект, який ви бачите.