OP1678 berjalan panas

Saya telah membangun sirkuit yang mengubah sinyal 0-5 V menjadi sinyal +/- 9 volt menggunakan OPA1678 Op-Amps (desain asli dari Sini ). Sinyal 0-5V diterima dari potensiometer 10k melintasi + 5V dan GNDA Rails.

Sirkuit ini beroperasi tepat seperti yang diinginkan, menyimpan satu hal: sirkuit bahkan tanpa beban terpasang panas, terlalu panas untuk disentuh setelah sekitar 1 menit.

Saya memilih OPA1678 untuk pengoperasian rel-ke-relnya karena kami menginginkan output ayunan maksimal dari persediaan terbatas saya. (Vin saya terbatas pada +/- 9V) Saya ingin tahu apakah saya membuat pilihan komponen yang buruk atau jika ada sesuatu yang salah.

operational-amplifier thermal

— S Epple
sumber

Mengapa Anda memiliki kapasitor yang besar menempel pada output? Itu tidak benar. Menurut datasheet, itu hampir pasti berosilasi.

— Dave Tweed

Jika output benar-benar stabil, Anda seharusnya hanya memiliki 2mA per saluran konsumsi saat ini dan bagian itu tidak akan menjadi panas. Berapa bandwidth dari cakupan yang Anda gunakan untuk memeriksa output? Ada baiknya memeriksa lagi memastikan batas bandwidth tidak aktif. Amplifier ini seharusnya tidak menjadi panas dan tidak dapat mendorong beban kapasitif yang besar sehingga bukti benar-benar menunjuk ke osilasi.

— John D

Saya melepas tutup, seperti yang disarankan dan konsumsi saat ini turun dari 100mA per 9V rel menjadi 10 mA dan 20mA masing-masing. Op-Amps hampir tidak melakukan pemanasan ambien sekarang. Lingkup adalah Tek 2465BDM, 400 MHz, batas BW dimatikan. Yang bisa saya pikirkan adalah penyelidikan yang buruk di pihak saya

— S Epple

Inilah sebabnya mengapa Anda menginginkan ruang lingkup

— PlasmaHH

Anda tampaknya tidak konsisten dengan titik-titik dalam skema Anda. Selalu pastikan titik-titiknya ada di sana, sebagai bagian dari konvensi

— Ferrybig

Jawaban:

Kapasitor besar pada output U3B kemungkinan besar menyebabkan amplifier Anda berosilasi, menghilangkan banyak kelebihan daya.

Melihat lembar data, Anda dapat melihat grafik berikut:

Dengan hanya 600pF margin fasa hanya sekitar 15 derajat. Dengan 0.1uF Anda dalam masalah besar.

Datasheet mengatakan ini juga tentang muatan kapasitif:

8.1.1 Beban Kapasitif Karakteristik dinamis dari seri OPA167x dioptimalkan untuk perolehan, beban, dan kondisi pengoperasian yang umum dijumpai. Kombinasi gain loop tertutup rendah dan beban kapasitif tinggi mengurangi margin fase amplifier dan dapat menyebabkan kenaikan puncak atau osilasi. Akibatnya, beban kapasitif yang lebih berat harus diisolasi dari output. Cara paling sederhana untuk mencapai isolasi ini adalah dengan menambahkan resistor kecil (RS sama dengan 50 Ω, misalnya) secara seri dengan output. Resistor seri kecil ini juga mencegah disipasi daya berlebih jika output perangkat menjadi korsleting.

Jadi jika Anda membutuhkan filter pada output U3B, buatlah itu sebagai filter RC, pisahkan kapasitansi dari amplifier.

— John D
sumber

Seperti yang orang lain katakan, kapasitor C7 jelas menyebabkan op-amp berosilasi secara internal, itulah sebabnya semakin panas (mencoba untuk mendorong tegangan C7 naik turun dari pasokan +/- 9V). Jika Anda melihatnya dekat dengan osiloskop, Anda mungkin akan melihat riak MHz.

Pindahkan C7 seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Frekuensi cutoff adalah $f_c = \frac{1}{2\pi R C }$ , jadi untuk 15Hz 3dB down point Anda ingin C sekitar 1uF.

C7 akan melakukan apa pun yang bernilai bahkan jika itu tidak menyebabkan masalah Anda, impedansi keluaran dari penguat itu adalah tentang nol loop tertutup (apa yang diperhitungkan) dan mungkin 100 ohm loop terbuka (pergeseran fasa dari mana yang menyebabkan osilasi) .

— Spehro Pefhany
sumber

Adalah umum terjadi osilasi pada driver tegangan dengan beban reaktansi negatif yang besar. Hasilnya adalah Vmax / 2 * Imax = disipasi daya Pd.

Kinerja terbaik diperoleh dengan:

<< 10 pF (jejak) dengan beban 10K ke mode buffer aktif saat ini * 1 untuk memenuhi persyaratan antarmuka
- Output Rail-Rail adalah impedansi tinggi ketika pembatas arus noise HF terjadi.
tambahkan batas ke 2.5Vref dan ke Vin + untuk mencocokkan Req * C = T konstanta waktu.
- Ini bertindak sebagai pengganda kapasitansi

* 1 bahkan daya audio "linier" Amps DC yang dipasangkan akan berosilasi kecuali jika beban R secara seri dengan penutup snubber mengurangi ayunan HF di bawah gain satu. Ini sudah termasuk dan biasanya tidak perlu ditambahkan. Tetapi mengendarai baterai dengan amp audio atau induktansi besar seperti motor bukan ide yang baik.

Jadi setiap desain amp audio DC yang bagus dapat bekerja untuk spesifikasi hidrolik Anda

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
sumber