جلوگیری از نوسان تقویت کننده با Op-amp

[farshchian]

سلام دوستان و اساتید بزرگوار،
لطفاً راههای جلوگیری از به نوسان در آمدن خروجی تقویت کننده های عملیاتی Op-Amp ها رو به صورت عملیاتی ذکر بفرمایید. بنده بصورت موردی روی یک تقویت کننده عملیاتی با گین 2,000,000 کار میکنم ولی متاسفانه روی 37 کیلو هرتز در خروجی نوسان مشاهده می کنم.
قابل ذکر است که از op-amp نویز پایین استفاده کردم و تقویت کنندگی در سه مرجله صورت گرفته است، پهنای باند مورد نظرم در رنج صوتی و بین 1 تا 4 کیلو هرتز است، امپدانس ورودی مربوط به یک کویل 2-3 اهمی است.
در ضمن از یک فیلتر میانگذر در رنج مورد نظر هم استفاده کردم این بار دامنه نوسان کم شد و از مربعی به دندانه اره ای تبدیل شده است،مدار روی برد سورخدار است. نوع فیدبک هم فیدبک منفی می باشد.
لطفاً هر راهنمایی که به فکرتان می رسد دریغ نفرمایید، البته خودم هم یکسری منابع توی Google بدست آوردم و در حال مطالعه هستم.اگر به نتیجه رسیدم همینجا منتشر می کنم. لطفاً اساتیدی که تجربه عملی در این زمینه دارند راهنمایی بفرمایند تا مرجعی برای استفاده من و سایر دوستان هم باشد، چون من هرچقدر سرچ کردم مقاله فارسی در این مورد نبود.
با تشکر

[Solsal]

پاسخ : جلوگیری از نوسان تقویت کننده با Op-amp

سلام

1- برای بهره 2000000 از سه تقویت کننده مستقل و پشت سر هم استفاده فرمایید با ضرایب : 200 و 100 و 100
2- از طبقه آخر به اول ، فیدبکی قرار ندهید.
3- نوسان نخواهید داشت!

4- ضریب 2000000 با تغذیه +-15 ولت ، و بازه خروجی +-12 ولت، معادل 6 میکرو ولت دامنه ورودی است،
و برای +-5 ولت خروجی، معادل 3 میکروولت ورودی است،

این چه سیگنالی است؟

با سپاس

[abi92]

پاسخ : جلوگیری از نوسان تقویت کننده با Op-amp

سلام وقت بخیر ، مدارت رو میذاشتی تا ببینیم میشه با کمک دوستان کاری کرد یا نه ؟

[farshchian]

روشهای جلوگیری از نوسان تقویت کننده های ساخته شده با Op-amp

با سلام
ممنون از استاد Solsal وبقیه دوستان عزیز اینم مداری که من درست کردم، استاد سیگنال مربوطه یک سیگنال 2-3 میکروولتی از یک کویل 2-3 اهمی است که در رنج 1 تا 4 کیلو هرتز هست و هدف هم اندازه گیری فرکانس همین سیگنال است. مدار من تو شبیه سازی طبق معمول درست کار می کنه ولی توی عمل وقتی سیگنالی بهش وصل نیست خود بخود نوسان میکنه البته من تو برد بورد بستم فعلاً و یک نوسان حدود 37 کیلو هرتز رو می بینم البته با فانکشن ژنراتور بهش سیگنال میدم درست تقویت میکنه و لی وقتی ورودی شناور هست نوسان مشاهده می شود. یکجا خوندم باید طراحی طوری باشه که تغییر فاز سیگنال در دیاگرام Phase-Margin بیشتر از 180 درجه نشه و الا نوسان خواهد کرد.
ممنون میشم اگر در مورد نحوه محاسبه خازن پل برای فیدبک و همچنین اگر مورد خاصی مثلاً طراحی PCB مناسب جهت جلوگیری از این نوسان هست راهنمایی بفرمایید.
با تشکر
http://www.4shared.com/download/5X5p-eww/Circute.jpg?tsid=20130829-112557-8761f2c3

[Solsal]

پاسخ : جلوگیری از نوسان تقویت کننده با Op-amp

سلام

خازن C4 را از ورودی منفی ، قطع کن.
مقاومت R2 را از ورودی منفی ، قطع کن.

سیگنال ورودی باید یک سمتش به گراند وصل شود و یک سمتش به ورودی مثبت یا به تقسیم مقاومتی ورودی مثبت.

منع چرا موج مربعی و سینوسی را همزمان به مدار داده ؟

[farshchian]

پاسخ : جلوگیری از نوسان تقویت کننده با Op-amp

سلام استاد Solsal
ممنون از توجهی که به بحث دارید من با این کار خواستم ورودی دیفرانسیلی با Gain برابر 200 داشته باشم مثل مرجعی که ورودی دیفرانسیلی رو توضیح داده و در زیر لینکش رو گذاشتم.البته مقاومت از پایه منفی به گراند هم دوتا 100 کیلو سری هست که در شماتیک یکیش آمده است، آن خازنها رو هم برای رفع نویز ورودی گذاشتم با آنها و بدون آنها نوسان برقرار است بنظر شما این مشکل نمی تونه از برد بورد باشه؟ یا تغییر فاز- مارجین بالای 180 که من در یک وبسایتی خوندم؟
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electronic/opampvar6.html#c2

[Solsal]

پاسخ : جلوگیری از نوسان تقویت کننده با Op-amp

سلام

پیشنهاد:

طبقه اول را از قبل از خازن C1 حذف کنید.

ورودی را که دو سر دارد، یک سر به گراند و سر دوم به سر خازن C1 وصل کنید.

باید در خروجی بعد از C5 سیگنال تقویت شده بدون نوسان داشته باشید.

اگر درست بود، طبقه وسط را تکرار کنید و کاسکید کنید.

ورودی تفاضلی را فعلا" منصرف شوید.

خازن برای پایین گذر را هم فعلا" منصرف شوید.

چون گین بالایی دارید، حتی فیدبک جزیی و ناچیز از مسیر تغذیه به ورودی و نیز ضریب تقویت کلی مدار شما که +2000000 است باعث نوسان می شود.

هر سه طبقه را تقویت کننده معکوس و کاسکید قرار دهید تا ضریب تقویت -2000000 شود.

بعدا" برای تغذیه و برای ورودی تمهیدات مناسب ایجاد کنید تا نوسان صورت نگیرد.

سپاس

[farshchian]

پاسخ : جلوگیری از نوسان تقویت کننده با Op-amp

استاد بازم ممنون
من تا چند روز به مدارم دسترسی ندارم، ولی حتماً کارهایی که گفتید رو انجام میدم و اگر مشکلی بود بازهم مزاحم شما می شم.
درود بر شما