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功率运放做电压跟随器出现振荡

Other Parts Discussed in Thread: OPA549, TL431, LM3886

用功率运放OPA549T做电压跟随器,负载电流2.5A左右,电压0到14v可变,只在下降沿和上升沿处出现大幅度振荡,振荡波形周期为200us,维持时间在5ms,根据datasheet推荐在输出端加RC网络补偿,没效果,哪位工程师能帮忙解决。

  • 亲;运放1.5cm范围内;电源线上有无电容;电容多大?试着在功放输出口串一10uH电感。

  • 运放是单电源供电的,运放电源并了一个10uf的钽电容和一个0.1uf的贴片电容,运放输出通过接线端子加导线供给负载设备的,推测负载设备至少有上百UF的电容。运放输出端加电感对频率响应有影响不,要求运放输出最大频率在1kHZ.

  • 亲;没问题;带宽足够。

  • 试过了,加电感,加电容,波形都没怎么改善。上传具体的波形图请再帮忙分析下

  •       输出加470uf电解电容,再带负载,边沿处的波形才有所改善,但是下降和上升时间过长(15ms),如果输出加220uf贴片无极性电容,空载芯片就剧烈自激,12v电压耗电电流3A左右。请教大师们还有别的补偿方法来解决不。

  •       输出加470uf电解电容,再带负载,边沿处的波形才有所改善,但是下降和上升时间过长(15ms),如果输出加220uf贴片无极性电容,空载芯片就剧烈自激,12v电压耗电电流3A左右。请教大师们还有别的补偿方法来解决不。

  • 1 不要做电压跟随器,改成比如2倍放大或者5倍放大? 大的放大倍数可以更加稳定。

    2 输出驱动大的电容负载,可以加一个电阻的隔离,串在输出和负载之间,反馈取在电阻靠近负载的那一端。电阻可以取1欧姆左右。

    3. 单电源供电,注意运放的输入输出范围是否满足你的电路要求。在输入共模电压超出芯片范围时,也会有震荡的发生。

    谢谢

     

  • Jason Shen 说:

    1 不要做电压跟随器,改成比如2倍放大或者5倍放大? 大的放大倍数可以更加稳定。

    2 输出驱动大的电容负载,可以加一个电阻的隔离,串在输出和负载之间,反馈取在电阻靠近负载的那一端。电阻可以取1欧姆左右。

    3. 单电源供电,注意运放的输入输出范��是否满足你的电路要求。在输入共模电压超出芯片范围时,也会有震荡的发生。

    谢谢

     

    谢谢解答。还有几点疑问

    1.用电压跟随器是考虑输出阻抗小,看datasheet中G=+1带大容性负载时确实是超调量几乎达到100%,用面包板搭了个放大倍数G=+3时仍没有改善,看起来效果更差,估计是面包板上放大器电源端没加电容原因。现有电路板做死了G=+1,接下来得重新布板再做调试验证。

    2.输出端串一小电阻,1欧姆,负载电流2.5A~3A,功率估计10w左右,电阻上产生压降3v左右,反馈取在电阻靠近负载的那一端放大倍数是否还是按G=1+Rf/R计算,给放大器提供的电压是否要再提高3v左右。

    3.如果双电源供电从放大器负端输入是不是比正端输入要稳定,带14v,3A左右的负载能力如何

    4.反馈电阻并电容做超前补偿,对容性负载达到1000uf以上的效果如何,放大器两输入端之间是否要加RC串联网络补偿。

    5.按OPA549datasheet中的提供容性和感性负载补偿电路,输出端加RC串联补偿,效果不佳,是否是对大容性负载不启作用。

  • 1. 去耦电容对于你的电路很重要,需要大的,低ESL的电容器。可以参考音频功放的做法。

    2.在你这种情况,电流很大,使用隔离电阻的话会使输出摆幅降低。如果是纯容性负载这样使用效果较好,有阻性负载的话可以尝试使用。

    3.反向放大一倍比跟随器稳定,相当于同相放大两倍的效果。

    4.容性负载1000uF,请问你的瞬态测试的上升时间是多少? 计算下在这么短的时间里对1000uF的电容充电需要多大电流? 建议将芯片的RCL 设大些,限流值不要超过你的电源能提供的电流。

    5.你的负载电容不是一般的大,请问下使用这个电路具体要实现一个什么样的功能,需要驱动如此大的电容?

  • 1.负载是个外接的车载机设备,此负载设备电源输入端有好几个几千UF的电容。现在要实现的功能是相当一个可变的数字电源,按照上图的波形来测试车载机设备,模拟出不稳定的电源。

    2.目前芯片没接限流电阻Rcl,直接接地的,考虑到负载设备上电瞬间冲击电流达到6A左右。

    3.因为有大电容的原因,瞬态响应确实没达到要求,要求在1ms,实际的上升和下降时间在10~15ms。目前最大的问题是上面第2幅图的下降沿开始阶段(5ms左右)出现如此大幅度的振荡波形。在OPA549输出端并贴片电容不起作用,换成电解电容470uf以上才有改善,为什么还要并如此大的电解电容才有所改善。并如此大的电解电容空载时候的瞬态响应时间也要3ms。

    以上是否是整个设计方案不可取的原因

  • 您好,

    关于你的测试电源,如果驱动1000uF电容,在1ms由0V跳变到14V,则瞬间电流是 It = CV, 计算出I是14A,    单从电流能力来看,OPA549的持续电流能力是达不到要求的。

    请问你的 电压是否只是在 0 - 14V这两个电压点跳变? 输出都是方波做瞬态测试用?

    如果是这样的话,我建议这样做:

     

     

    1. 1084 提供稳定的14V电源,并且可以达到所需的直流电流,设计时注意散热。如果需要效率较高,可以选择我们的DC-DC芯片。

    2. 1084 结合单片机,也可以设计出好的数控电源。

    3. 大电容提供瞬态响应需要的电流,保证稳定。

    4. CSD96370是一个power stage, 里面包含了两个MOS,和一个mos驱动,类似于DCDC输出级的架构,可以驱动出高达25A的方波信号。使用时注意上升时间的控制,否则由于电流太大会导致MOS烧毁。

    这样的配置输出方波电压信号,不单上升下降时间较快,而且非常稳定,电流大。芯片可以到我们官网申请。

     

     

  • 谢谢!

    电压不是两点可变的,要求0~16v之间线性变化的。之前做0和14v两点电压变化时用的是IRF7240 MOSFET,响应时间还要好几ms,不知是选型问题还要加辅助电路。

    线性可变电源能推荐设计方案不。

  • 之前做0和14v两点电压变化时用的是IRF7240 MOSFET,响应时间还要好几ms,不知是选型问题还要加辅助电路。

    这个问题可以通过考虑三个影响点:

    1.输入限流,此时输入电压有被拉低的可能

    2.MOS的电流能力不够大。

    3.MOS驱动的上升速率不够快

    线性电源的方案

    1.对于你这种应用,阶跃信号使用开环电路产生实现的可能性大些。

    可以使用两个电源,

    1. 一个电源类似1084,使用DAC或者电位器可以得到一个可变电源, 这个电源作为高电平

    2. 另一个电源类似TL431的工作方式,为并联调整器,只是驱动电流能力提升一些,可以使用MOS搭建。同样可以用电位器或者DAC实现可调电源。这个电源作为低电平。

    3. 利用上述可调的高低电平电源,然后后面再串联MOS开关做阶跃控制,也许可以满足你的大电容下的阶跃响应时间。

     

    当然你也可以用OPA549, LM3886一类的运放来做,多组并联均流。

    谢谢

  • 高电平一个电源,低电平一个电源,没理解您的意思,能否画个简单的图。串联的MOS开关大电容负载阶跃响应的放电回路如何形成.

  • 控制器ucd92xx+驱动器 ucd72xx能否做出可编程电压带大容性负载快速响应。

  • 对于你的应用是要产生两个电压,一个高,一个低,然后让负载在这之间跳变?

    使用上述的系统框图可以较简单的实现,这是一种开环控制的方式,可以达到很高的稳定度。

    如果希望使用闭环的方式来设计,对于驱动如此大的电容,还要达到如此快的速度,稳定性考虑会比较难。

    谢谢

  • 谢谢,请问这两个高低电压如何接到CSD96370,是靠切换给CSD96370供电吗

  • 您好,两个电源,一个供给CSD96370的VDD,一个供给GND,CSD96370的供电是浮动的。

    注意两个电源上面是串联调整器,下面是并联调整器。这可以通过分析电流走向来得到,一个是吸电流,一个是拉电流。

    谢谢