Fuente de corriente de Opamp estable en simulación pero inestable en prototipo

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He intentado construir esta fuente de corriente opamp / mosfet y he estado luchando para que sea estable. Al simular la ganancia de bucle abierto en PSpice. Lo he configurado de esta manera, que debería dar a Vout = -AB en la salida del opamp.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Yparecetenerungranmargendefaseenlatrama: Loquetambiénmuestrasipasolaentradaconunimpulsodeaumento1ns,queesmuyestable(medidoenlasalidadelopamp):

PerodesafortunadamenteesmuyinestableenelprototipodePCBquehice.Laprimeraimagenescuandoelvoltajedeentradaes0,opordebajode10mV.Lasegundaimagenescuandoaumentelatensiónaalrededorde70mVenlaentrada:

AquíhayunafotodelaPCB:

No pude enrutar el 5V para el opamp en la PCB de una sola cara, así que hice un pequeño puente. En la entrada de 5V hay un electrolítico 10uF y una cerámica de 100nF como bypass.
El cable verde en la parte inferior es la entrada al opamp. El otro cable verde es la medida en la puerta del opamp.

¿Cómo puedo simular este circuito correctamente?

¿Cómo puedo detener las oscilaciones en mi circuito?

EDITAR: olvidé mencionar que agregué C2 porque el mosfet im using (ST p36ne06) tiene más capacidad de entrada que este buz11 FET.

    
pregunta Linkyyy

2 respuestas

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El problema es que el bucle no se ha compensado correctamente, quiere oscilar como se muestra en su gráfico en la traza de alcance rojo (la sonda de voltaje) Tengo un gráfico similar a continuación:

Estotambiénsepuedeverenlagananciadebuclecerrado(trazaverde).Lacolinaa10MhzindicaquehayunpuntoQquequieresonaralrededorde10Mhz(pero,¿porquéno1Mhzcomoeldiseñoresuenaen?permanezcasintonizado).

Entonces,¿cómosolucionaresto?Usemuchamáscapacitancia,10uFymuévalaalotroladodelaresistencia.Despuésdehacerlo,seobtieneelrastrorojo,quemuestramuypocotimbre.

Hay algunas otras advertencias, ¡no ha habido parásitos simulados! Entonces, construya su diseño lo más cerca posible del esquema O simule los parásitos estimándolos desde el tablero. Parte de la razón de la simulación que muestra un punto de resonancia a 10Mhz y el diseño a 1Mhz es que no se ha simulado la inductancia parasitaria.

Los cables aportarán 10nH, las trazas también pueden tener cierta inductancia y resistencia. Podría entrar en muchos detalles pero me he quedado sin tiempo. La forma de calcular esto es con calculadoras de inductancia / resistencia de traza.

En este tipo de circuitos, la inductancia puede cambiar las cosas, donde normalmente se puede descuidar. También es posible que desee incluir la resistencia de la fuente del cable y la simulación, ya que la fuente de corriente y las tapas del filtro de potencia también pueden contribuir a la resonancia.

    
respondido por el laptop2d
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El principal problema que veo es que su simulación de bucle abierto aísla la salida del amplificador operacional de la capacitancia de la fuente de la puerta con un inductor de henry de 1 giga. Esto naturalmente hace el trabajo de mantener las condiciones de CC alrededor del bucle pero, y muy importante, no toma en cuenta la susceptibilidad del AD8616 a las cargas capacitivas en la salida.

Por ejemplo, si observa la figura 17 en la hoja de datos, puede ver que obtendrá niveles "indecentes" de rebasamiento con capacitancia de fuente de puerta 1nF + (1.5 nF). A esto se agrega la figura 14 y esto le indica cómo la impedancia de salida del amplificador operacional varía con la frecuencia para ciertos niveles de ganancia. La ganancia de su amplificador operacional es prácticamente tan alta como la que recibe (sin retroalimentación local), por lo que puede suponer que la resistencia de salida será de aproximadamente 30 ohmios o tal vez aumentar más las frecuencias de interés.

Nuevamente, en tu sim, esta impedancia está amortiguada por el inductor de henry de 1 giga y esto significa que tu sim no tendrá esto en cuenta.

Alrededor de la resistencia de salida de 60 ohmios y 2.5 nF tiene un punto 3dB de aproximadamente 1 MHz y agrega una friolera de 45 grados al cambio de fase de bucle abierto. Tenga en cuenta también estas palabras en la hoja de datos: -

Ese es probablemente el último clavo en el ataúd.

    
respondido por el Andy aka

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