OP1678 caldo

Ho costruito un circuito che converte un segnale 0-5 V in un segnale +/- 9 volt usando OPA1678 Op-Amp (design originale da qui ). Il segnale 0-5V viene ricevuto da un potenziometro da 10k attraverso i binari + 5V e GNDA.

Il circuito funziona esattamente come desiderato, salvo una cosa: il circuito anche senza un carico attaccato diventa caldo, troppo caldo per essere toccato dopo circa 1 minuto.

Ho scelto OPA1678 per il suo funzionamento rail-to-rail, poiché desideravamo ottenere la massima oscillazione dal mio rifornimento limitato. (il mio Vin è limitato a +/- 9 V) Mi chiedo se ho fatto una scelta scadente del componente o se c'è qualcos'altro che non va.

Il grande condensatore sull'uscita di U3B sta probabilmente facendo oscillare l'amplificatore, dissipando molta potenza in eccesso.

Guardando il foglio dati, puoi vedere i seguenti grafici:

Con solo 600pF il margine di fase è solo di circa 15 gradi. Con 0.1uF sei in grossi guai.

La scheda tecnica ha questo da dire anche sui carichi capacitivi:

8.1.1 Carichi capacitivi Le caratteristiche dinamiche della serie OPA167x sono ottimizzate per guadagni, carichi e condizioni operative comunemente riscontrati. La combinazione di basso guadagno ad anello chiuso e alti carichi capacitivi riduce il margine di fase dell'amplificatore e può portare a picchi o oscillazioni. Di conseguenza, i carichi capacitivi più pesanti devono essere isolati dall'uscita. Il modo più semplice per ottenere questo isolamento è aggiungere un piccolo resistore (RS pari a 50 Ω, ad esempio) in serie con l'uscita. Questo resistore di piccole serie impedisce anche l'eccessiva dissipazione di potenza in caso di cortocircuito dell'uscita del dispositivo.

Quindi, se hai bisogno di un filtro sull'uscita di U3B, rendilo un filtro RC, disaccoppiando la capacità dall'amplificatore.

Come altri hanno già detto, il condensatore C7 sta sicuramente facendo oscillare l'amplificatore operazionale internamente, motivo per cui si sta surriscaldando (cercando di far salire e scendere la tensione C7 dall'alimentazione +/- 9V). Se lo guardi da vicino con un oscilloscopio, probabilmente vedrai delle ondulazioni di MHz.

Sposta C7 come mostrato di seguito:

La frequenza di taglio è $f_c = \frac{1}{2\pi R C }$, quindi per il downpoint 3dB a 15Hz si desidera che C sia circa 1uF.

C7 non avrebbe fatto nulla di valore anche se non causasse il tuo problema, l'impedenza di uscita di quell'amplificatore è circa zero anello chiuso (ciò che conta) e forse 100 ohm anello aperto (lo sfasamento da cui è ciò che sta causando l'oscillazione) .

È comune che si verifichino oscillazioni su driver di tensione con elevati carichi di reattanza negativa. Il risultato è Vmax / 2 * Imax = dissipazione di potenza Pd.

Le migliori prestazioni si ottengono con:

• << 10 pF (traccia) con carico di 10 K nel buffer in modalità corrente stabile * 1 per soddisfare i requisiti di interfaccia
  • Le uscite Rail-Rail sono ad alta impedenza quando si verifica la limitazione della corrente del rumore HF.
• aggiungi cap a 2.5Vref e a Vin + per abbinare Req * C = T costante di tempo.
  • Questo funge da moltiplicatore di capacità

* 1 anche potenza audio "lineare" Gli amplificatori accoppiati in CC oscilleranno a meno che un carico R in serie con tappo del soppressore riduca l'oscillazione HF al di sotto del guadagno unitario. Questo è incluso e di solito non è necessario aggiungerlo. Ma guidare una batteria con un amplificatore audio o una grande induttanza come un motore non è una buona idea.

Quindi qualsiasi buon design di amplificatore audio DC può funzionare per le tue specifiche idrauliche