Oscilación parasitaria en la etapa de refuerzo BJT de la fuente de corriente controlada por voltaje

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He construido una fuente de corriente controlada por voltaje para impulsar LED de alta potencia. En esencia, es un FET de canal N de potencia en serie con el LED cuya compuerta se acciona en referencia a una resistencia de detección de lado bajo de 1 Ohm. He incluido una etapa de refuerzo BJT dentro de este bucle de retroalimentación para permitir la modulación de alta frecuencia del voltaje de la compuerta y, por lo tanto, la corriente de carga. Estoy apuntando ~ 100ns 1A turno veces. El circuito se muestra aquí como referencia:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

El bucle de realimentación es estable y funciona como se desea. Sin embargo, parece haber una oscilación parásita en el seguidor de emisor formado por Q1 dentro de la etapa de refuerzo BJT. Esto da como resultado una ondulación de ~ 20 mA sobre la corriente del LED para las señales de referencia de CC. La oscilación se ve en la corriente del LED, pero no está presente en el voltaje de referencia.

La traza de alcance que muestra el voltaje de referencia (amarillo) y el pulso de corriente del LED (azul, 1A / V) con la pequeña oscilación montada en él:

Igualquelaúltimaimagencondesplazamiento1Ayzoom:

Creoqueestaesunaoscilaciónlocal,parasitaria,enlugardeinestabilidadesenelcicloderetroalimentaciónporque:

  1. SirompoelcircuitoderetroalimentaciónyaplicovoltajesdeCCalnododeentradabase(etiquetado"A" en el diagrama del circuito), la oscilación persiste.
  2. Empujar la base de Q2 (etiquetada como "B" en el diagrama) con un par de pinzas de metal mientras mi mano también está tocando un punto de tierra, elimina la oscilación de la primera parte del pulso. La oscilación parece desaparecer al inicio del pulso actual, pero rápidamente devuelve 10 usec al pulso. Tengo fotos de esto, pero no puedo mostrarlas porque mi representante es demasiado bajo.
  3. El aumento del valor del condensador de compensación (C6) no afecta la frecuencia de la oscilación.

He intentado jugar con los valores de los topes básicos (R1, R2) agregando capacitancia entre varios terminales de Q1 y Q2 y no he encontrado una solución que elimine totalmente esta oscilación. Cualquier consejo sería muy apreciado.

EDIT Esquema fijo para incluir elementos de desacoplamiento de la fuente de alimentación.

EDIT Se ha corregido el esquema para incluir la resistencia de la serie de conmutadores analógicos MAX4564.

    
pregunta jonnew

2 respuestas

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Necesita una resistencia entre la resistencia sensorial y la entrada inversora del opamp.

A pesar de haber colocado correctamente una tapa de realimentación para el bloque óptico, el polo está determinado por la resistencia de alimentación y el condensador. ¡Lo estás alimentando con 1 ohm!

Probaría un poco de resistencia de la serie kilohm.

    
respondido por el Kevin White
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En las frecuencias altas, la impedancia de salida del opamp OA2 aumenta y es inductiva. Más allá de la frecuencia de la esquina del transistor f β (que es aproximadamente f t / β), la impedancia inductiva en la base del transistor Q1 es transformada por el transistor en una impedancia negativa en El emisor de Q1. El emisor de Q1 tiene una carga de alta impedancia. Cuando la impedancia general en el nodo emisor Q1 se vuelve negativa, el circuito oscila.

La solución funciona porque la resistencia está en paralelo con la salida inductiva del opamp. Esto hace que la impedancia general en este nodo sea menos inductiva. También puede estar cambiando el punto de operación de la lámpara de modo que la impedancia de salida disminuya. Si el arreglo aún funciona cuando se agrega un capacitor en serie con la resistencia de carga, entonces el arreglo no se debe a un cambio del punto de operación opamp. Este condensador puede ser útil al disminuir la corriente de carga de CC en el amplificador, y también potencialmente permitir que se use un valor más bajo. El condensador se puede elegir para presentar solo esta carga a altas frecuencias, donde la impedancia de salida es inductiva.

    
respondido por el Tom Anderson

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