MOSFET oscilación con resistencia de compuerta

2

Estoy tratando de hacer un búfer actual para corrientes altas, usando un LM324 y BUZ70. Este es el circuito:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

He notado que este circuito comienza a tener una pequeña oscilación (al menos 100 veces más que la frecuencia Vs) superpuesta al voltaje de la compuerta si se usa una resistencia de compuerta de alrededor de 10Kohm. Al eliminar esta resistencia, se eliminará la oscilación.

Para completar, también hay un evidente efecto de molino, en el cual la rampa inicial antes de la meseta de molinero se amplía si se usa una resistencia de compuerta de 10 K, y esto debería ser coherente.

La oscilación también desaparece si el led se alimenta a 5V.

Si Vs es un voltaje de CC, la oscilación también tiene lugar, lo que demuestra que NO es un timbre transitorio.

Es un circuito empalmado, pero en cualquier caso, creo que tengo un margen de fase muy pequeño, pero estos circuitos deberían tener un ancho de banda muy grande.

¿Alguna opinión?

editar: cuando el LED está encendido, la fracción de esta oscilación está presente en V_Power. Puedo resolver esto poniendo una tapa aquí y allá y no usando una resistencia de puerta alta, pero preferiría entender por qué, si es posible.

edit1: como se indica en los comentarios, necesito una compensación si la resistencia de la fuente es inferior a 50 ohmios. No entiendo, porque modelando el sistema usando este circuito:

simular este circuito

obtengo

$$ V_ {out} = \ frac {R_s G_m} {1 + R_s G_m} \ frac {1- \ frac {s} {z_1}} {1- \ frac {s} {p_1}} V_ { oa} = k V_ {oa} $$

con $$ z_ {1} = - \ frac {g_m} {C_ {gs}} $$ $$ p_ {1} = - \ frac {1} {C_ {gs} \ frac {R_s} {1 + g_m R_s}} $$

y esto no afecta la estabilidad del opamp, que es un LM324 con una banda limitada. El Cgs utilizado es el Ciss proporcionado, el gm = 2 (debido a la corriente limitada que se usa ahora, consulte la hoja de datos de BUZ70).

De hecho, esta etapa MOSFET tiene el Vout / Voa con un código de:

Por lo tanto, puedo considerar el sistema con el OPAMP como un seguidor de voltaje. ¿Por qué necesito agregar una compensación con valores bajos de Rs?

    
pregunta thexeno

2 respuestas

5

La resistencia de la puerta no está ayudando en nada (que puedo ver), ¡así que deshazte de ella!

El circuito debe ser razonablemente estable (sin la resistencia de 10 K) siempre que su resistencia de fuente MOSFET no sea mucho más baja de lo que es. Si necesita menos de 50 ohmios, deberá agregar una compensación.

Asegúrese de verificar la estabilidad con una perturbación de onda cuadrada relativamente pequeña en el voltaje de comando, con ambos voltajes en el rango lineal (por ejemplo, 20 mA a 22 mA).

No indica el tipo de ancho de banda que está buscando, pero, por lo general, LM324 y el 'ancho de banda muy grande' no van juntos. El 10K y la capacitancia de la compuerta forman otro polo a aproximadamente 40kHz y, como se ha observado, hay capacitancia de Miller en la medida en que la tensión de drenaje (V_power - LED forward voltaje) cambia con la corriente cambiante.

    
respondido por el Spehro Pefhany
0

Parece que se resuelve fácilmente cargando la salida con una resistencia de 10K ohmios (o menos, o un poco más alto no es importante). Me gustaría saber por qué ... ¿Está reduciendo la ganancia de bucle mejorando la estabilidad?

    
respondido por el thexeno

Lea otras preguntas en las etiquetas