Amplificador operacional - ¿síntomas de latchup?

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¿Cómo se manifiesta un latchup en los amplificadores operacionales? Tenemos un LTC1150 que parece dejar de funcionar correctamente. Con lo último, quiero decir que está en un bucle PID y el bucle simplemente ... deja de funcionar y se sienta a un voltaje particular. Bien puede estar experimentando picos de entrada que van más allá de sus carriles. ¿Qué tan plausible suena eso? ¿Qué más podría esperar o debería buscar?

Aquí hay un diagrama de circuito. El problema ocurre con U9, marcado como un OPA227U en el diagrama pero en realidad usa un LTC1150. La bobina se asienta en un campo magnético de 1T y está conectada a través de ROJO y NEGRO. Es parte de un bucle PID en una microbalanza.

    
pregunta Dirk Bruere

1 respuesta

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Hay dos significados diferentes para 'latchup' en los amplificadores operacionales.

  1. Algunos amplificadores operacionales experimentan una inversión de fase cuando se viola el rango del modo común en las entradas. Por ejemplo, si tira de una entrada no inversora por debajo de la tensión de alimentación negativa en más de unos pocos cientos de mV, la salida puede ajustarse al riel positivo. Eso puede hacer que la salida se enganche en ese estado dependiendo de la naturaleza de la retroalimentación. Si la corriente es limitada, esta condición generalmente desaparece cuando se apaga la alimentación (a menos que se repitan las condiciones). No hay nada en la hoja de datos que indique que eso ocurra, pero los fabricantes no siempre lo anuncian.

  2. Los circuitos CMOS pueden experimentar un latchup, lo que significa que la estructura SCR parásita se activa y genera una corriente de suministro excesiva. Si hay suficiente corriente disponible, eso puede ser destructivo. Los circuitos modernos son bastante resistentes a esto y tendría que golpearlo con decenas o cientos de mA fuera de los rieles de suministro para que esto suceda, lo más probable es que, sin embargo, no funcionará correctamente si lo está golpeando regularmente con tales entradas. No se da la corriente máxima en la hoja de datos que puedo ver. Tenga en cuenta esto:

  

Nota 2:    Conectando cualquier terminal a voltajes mayores a V   +   o menos que   V   -    puede causar un bloqueo destructivo. Se recomienda que no haya fuentes.   operando desde suministros externos debe aplicarse antes del encendido del   LTC1150.

  1. En realidad no se engancha, pero los picos en los pines pueden hacer que los capacitores internos fallen, lo que generalmente hará que la salida se enrute. Esto es un daño permanente.

La forma habitual de lidiar con los dos primeros problemas es agregar alguna resistencia en serie si es necesario y usar diodos Schottky para desviar la corriente del circuito. Los diodos Schottky tienen fugas significativas, por lo que puede tener un problema con ellos. También puede mirar la fijación utilizando diodos polarizados o BJT, pero todavía puede haber un equilibrio entre la fuga y el voltaje de sujeción para una corriente de sujeción determinada. Los circuitos activos son más ideales, pero pueden no ser lo suficientemente rápidos.

La adición de resistencia después de la pinza también ayudará, sin embargo, aumenta el ruido, etc. Dividir la tensión de entrada después de la pinza definitivamente ayudará (la tensión de entrada máxima absoluta es de 300mV más allá de los rieles) pero el op-amp es horriblemente ruidoso como es.

Editar: mirando su esquema agregado, puede intentar retroceder los diodos Schottky desde la entrada inversora a tierra (no los rieles de suministro). Algo como un BAT54 dual debería ser adecuado y debería tener un efecto mínimo en el circuito.

Además, asegúrese de que el comportamiento que está observando no sea una oscilación de alta frecuencia de algún tipo; por la información limitada, para mí, esta es una gran posibilidad.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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