Explicación y solución de un error en el circuito Soruce de corriente del amplificador diferencial

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He creado el siguiente esquema como un simple circuito de límite de corriente. Cuando el límite de corriente no está en su lugar, es decir, el PNP está conduciendo "completamente", nulo cualquier error de desplazamiento en el Amp diferencial (CA3140EZ Op Amp) que coincide bien con la caída de voltaje real a través de la resistencia de derivación y la salida del Diff Amp ( Pin 6). Todo funciona perfectamente hasta que se activa el límite actual; cuando esto sucede, el amplificador Diff siempre genera 10-15 mA menos que la caída de voltaje real a través de la derivación. Si ahora levanto el límite de corriente nuevamente aumentando ISet, las dos salidas coinciden perfectamente nuevamente.

He pasado mucho tiempo encontrando la causa de esto pero en vano. ¿Alguien puede explicarme qué está sucediendo y cómo puedo eliminar este error?

    
pregunta Adil Malik

1 respuesta

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La página 3 de CA3140 Datasheet muestra una entrada de 5-15mV compensar este amplificador, pero eso debería ser corregible con R3. Casi parece que la anulación de compensación no está funcionando en absoluto. Nota en esta página también recomienda que R3 sea 4.7k para el CA3140 y 18k para el CA3140A. Además, muestra varias alternativas en la página 7 para obtener más resolución de anulación.

¿Alguna razón en particular por la que se eligió 100k para las resistencias de entrada diferenciales? Las altas resistencias introducen más ruido, ya que menos electrones se mueven físicamente a través de ellos (" ruido de disparo .") Un valor más bajo dará una salida menos ruidosa a expensas del consumo de corriente adicional. También sesgará la lectura, ya que está extrayendo algo de poder de R9, lo que significará una mayor corrección de nulos. Así que definitivamente hay un límite inferior para el valor. Sin embargo, a menos que los valores del 1% estén desactivados de la manera incorrecta, no explicaría el error.

En cuanto a la verdadera capacidad de "salida de riel a riel" de este amplificador, simplemente dice "Output Swing Complements Input Common Mode Range" , que luego se define como "Wide Common Mode Input Voltage Range (VlCR) - Can be Swung 0.5V Below Negative Supply Voltage Rail" . Esto es ambiguo ... ¿es un verdadero opamp riel a riel o no? Definitivamente, debería conectar un alcance a su salida y ver qué está sucediendo a medida que Spehro da pistas. Podría haber oscilaciones de alta frecuencia, solucionables con una pequeña capacitancia (pF) a través de su bucle de realimentación inversora.

Si se crea un prototipo en una placa de prueba sin soldadura, a menudo la inductancia y capacitancia parásitas de los buses y aisladores pueden causar un comportamiento no deseado (o deseado), que no debería manifestarse en una PCB bien enrutada. Incluso si no es "necesario", sería una buena idea dejar una almohadilla para este capacitor en una PCB terminada, en caso de que sea necesario agregar uno en la práctica. C10 elimina la respuesta de IC1A a una frecuencia relativamente baja, pero no hay un límite de frecuencia en IC3, solo R5.

    
respondido por el rdtsc

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