रैखिक क्षेत्र में विघटित ऑप amp कैसे रखें?


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पृष्ठभूमि

ट्रांसिम्पेडेंस अनुप्रयोगों के लिए, आप अपने रैखिक क्षेत्र में op amps रखना चाहते हैं और op amp संतृप्ति से बच सकते हैं और पुनर्प्राप्ति को ओवरड्राइव कर सकते हैं।

यह एक सरल स्वचालित लाभ नियंत्रण सर्किट के साथ किया जा सकता है जब एकता लाभ स्थिर सेशन amp उदाहरण का उपयोग करता है

ढांच के रूप में

इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध

जब डायोड चालू होता है, तो बंद लूप प्रतिक्रिया उसी बैंडविड्थ को बनाए रखती है, लेकिन इसकी परिमाण कम हो जाती है। उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया कारक Cfeedback / (Cfeedback + Cin) 1 से संपर्क करता है, लेकिन इसकी कोई समस्या नहीं है क्योंकि op amp अनपेक्षित लाभ स्थिर है। मैंने इसे एक OPA656 के साथ लागू किया है, और यह अच्छी तरह से काम करता है।

यह एक विघटित एम्पलीफायर के साथ काम नहीं करेगा। यह बहुत अधिक आवृत्ति प्रतिक्रिया होने पर दोलन करेगा। मैंने इसे OPA846 के साथ देखा है।

सवाल

आप ट्रांसपैरेडेंस एप्लिकेशन में एक रैखिक क्षेत्र में एक विघटित एम्पलीफायर कैसे रखते हैं?

मैंने नीचे दिए गए सर्किट का अनुकरण करने की कोशिश की है, इस उम्मीद के साथ कि अतिरिक्त इनपुट समाई में स्विच करने से उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया कम हो जाएगी, लेकिन परिणाम खराब हैं।

ढांच के रूप में

इस सर्किट का अनुकरण करें

स्कीमाटिक्स में घटक मूल्य वे नहीं हैं जो मैं अपने वास्तविक सर्किट में उपयोग कर रहा हूं। वे सर्किट के चर्चा को सरल बनाने के लिए गोल मान हैं जैसे कि डायोड के 1/101 बंद होने पर पहले सर्किट का उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया कारक। मेरे वास्तविक घटक मूल्यों को अधिकतम गति के लिए तैयार किया गया है, स्थिरता के किनारे के करीब, बोर्ड परजीवी के कारण बिल्कुल ज्ञात नहीं है, और प्रश्न से विचलित हो जाएगा।


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दूसरे विचार पर, प्रतिक्रिया सर्किट में स्विच करने के लिए एक ट्रांजिस्टर का उपयोग करना, जैसा कि दूसरे सर्किट में संभवतया अभ्यस्त काम नहीं होगा क्योंकि बेस से एमिटर तक 1 की बढ़त के साथ एक एसी फीडबैक पथ होगा।
डेविडजी 25

आप एक असंबद्ध सेशन amp का उपयोग क्यों करना चाहते हैं?
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@berto वे तेज़ हैं।
डेविडजी 25

जवाबों:


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यदि आपका एम्पलीफायर OPA846 के साथ वर्तमान के निम्न स्तरों पर ठीक व्यवहार करता है, और समस्या केवल उच्च स्तर पर होती है, तो मेरा मानना ​​है कि आपके पास तीन संभावनाएँ होंगी:

1) आर 1 को कम करें ताकि आपके पास कम संपीड़ित लाभ हो: वर्तमान के लिए अधिक सीमा होगी, लेकिन आप संकल्प (प्रवर्धन) खो देंगे।

2) ट्यूनिंग गेनिंग सर्किट (R2, C2, D1 अपने प्रश्न में पहले योजनाबद्ध से) को ट्यूनिंग: यदि यह सर्किट OPA656 के साथ ठीक काम करता है, तो शायद आप इसे OPA846 के साथ भी काम कर सकते हैं। R2 को बदलने का प्रयास करें, ताकि लाभ नियंत्रण शाखा सर्किट को अस्थिर न करे।

3) C1 को बदलकर या C3 बढ़ाकर सर्किट में अधिक मुआवजा जोड़ें। मुझे यह धारणा है कि यदि सर्किट OPA656 के साथ ठीक काम करता है, लेकिन OPA846 के साथ समस्या है, तो यह एक मुआवजा समस्या हो सकती है।

जहाँ तक मुझे पता है कि फोटोडायोड के लिए एक वर्तमान सीमित सर्किट के बारे में सोचना मुश्किल हो सकता है क्योंकि वोल्टेज एम्पलीट्यूड आमतौर पर बहुत कम होते हैं।


ये समाधान हो सकते हैं, लेकिन वे SNR और / या BW का त्याग करते हैं। अगर मैं बदतर प्रदर्शन को स्वीकार कर सकता हूं, तो मैं बस एक एकता लाभ स्थिर ऑप amp का उपयोग करूंगा।
डेविडजी 25

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अगर दूसरी जगह Q1 को MOSFET होता तो शायद दूसरा काम करता। दोनों दहलीज के पास पर्याप्त गैर-अस्तित्व का परिचय देते हैं। यहाँ एक विकल्प है।

कुछ इस तरह:

ढांच के रूप में

इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध

जहां आर 3 / आर 4 (हिस्टैरिसीस) और आर 6 (लोडिंग) को थ्रेशोल्ड के करीब होने पर उच्च-लाभ और कम-लाभ मोड के बीच दोलन से बचने के लिए चुना जाना चाहिए।

आपको शायद उसी तरह समायोजित करने की आवश्यकता होगी जिस तरह से जाल संचालित होते हैं (गेट करंट डी प्रवर्धित हो जाता है :)।


आपने opp के आउटपुट के साथ ट्रांजिस्टर को बदलने के बजाय एक Schmitt ट्रिगर का उपयोग क्यों किया? क्या यह ट्रांजिस्टर के माध्यम से प्रतिक्रिया को कम करना है?
डेविडजी

क्योंकि ट्रांजिस्टर में ओप्पम के आउटपुट को लागू करना जरूरी नहीं है कि वे उन्हें पूरी तरह से चालू या बंद कर दें, लेकिन वीथ के नीचे से पूरी तरह से पूरी तरह से अलग-अलग होता है, जो कि अस्वच्छता का परिचय देता है। यह आपके आवेदन के लिए एक समस्या हो सकती है या नहीं।

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सामान्य अवलोकन

सभी OPAMP का न्यूनतम बंद लूप लाभ है।

OPAMPs को उनके निर्दिष्ट न्यूनतम लाभ (आमतौर पर 0.1) पर एक न्यूनतम चरण मार्जिन सुनिश्चित करने के लिए मुआवजा दिया जाता है।

यदि आप बिना गति वाले OPAMP के साथ उच्च गति और स्थिरता दोनों चाहते हैं और कम लाभ प्राप्त करते हैं, तो आपको स्वयं को क्षतिपूर्ति करनी होगी।

रैखिकता के संबंध में: प्रतिक्रिया रैखिकता सुनिश्चित कर रही है, इतना ही नहीं ओपैंप के खुले लूप की रैखिकता।

विशिष्ट अवलोकन

एजीसी के कारण समस्या होती है - उच्च लाभ के साथ सब कुछ ठीक है, लेकिन कम लाभ के साथ, यह नहीं है। इसलिए आपको यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि आपके पास अभी भी एओपी के दृष्टिकोण से उच्च लाभ है, या आपको इन मामलों में opamp की भरपाई करने की आवश्यकता है।

  1. आप लाभ कम करने के बजाय अपने इनपुट स्तर को कम करने की कोशिश कर सकते हैं।
  2. आप लाभ को कम करने पर क्षतिपूर्ति को जोड़ने का प्रयास कर सकते हैं।

Q1 के साथ आपके योजनाबद्ध रूप में, मैं ध्यान देता हूं कि Q1 सामान्य रूप से आचरण नहीं करेगा क्योंकि आउटपुट वोल्टेज सामान्य रूप से इनपुट वोल्टेज से अधिक होता है। लेकिन जब दोलन के कारण आउटपुट वोल्टेज इनपुट से कम हो जाता है, तो प्रतिक्रिया वास्तव में अधिक हो जाती है क्योंकि आपके इनपुट वर्तमान की भरपाई कर रहे हैं - प्रतिक्रिया! इसलिए आप लाभ कम कर रहे हैं और अस्थिर क्षेत्र में ओप्पेम ला रहे हैं।

सुझाव

इनपुट कम करने के लिए, आप आगे मोड में एक सामान्य डायोड जोड़ सकते हैं। जब रिसीवर का आउटपुट कम होता है, तो यह बहुत कम होता है और जब रिसीवर का आउटपुट अधिक होता है - इसलिए AGC के रूप में कार्य करता है। यह इष्टतम खोजने के लिए कुछ अनुकरण और डायोड का चयन करने की आवश्यकता होगी। यह OPAMP की प्रतिक्रिया नहीं है, इसलिए यह इसके बंद लूप लाभ को प्रभावित नहीं करता है।

Q1 का उपयोग करते हुए आपकी विधि के साथ एक और मुद्दा यह है कि छोटा सिग्नल विश्लेषण सब कुछ पर लागू होता है। मुझे लगता है कि आपके पास एक औसत प्रतिक्रिया होने के लिए एक सुधार सर्किट होना चाहिए। अगर AGC फ़ीडबैक कम आवृत्ति वाला है, तो यह आपकी उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया को कम आवृत्तियों से अधिक नहीं बढ़ा रहा है।

अपनी उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया को कम रखने के लिए, आपको उच्च आवृत्तियों के लिए उच्च प्रतिक्रिया पथ को अवरुद्ध करना चाहिए। आप फ़ीडबैक पथ की श्रृंखला में एक इंडक्शन जोड़ सकते हैं, या संभवतः अपनी प्रतिक्रिया पथ में ग्राउंड के लिए बायपास संधारित्र जोड़ सकते हैं।

लाभ कम होने पर ही उच्च आवृत्तियों के लिए मुआवजा जोड़ना, अधिक कठिन लगता है। वोल्टेज चर संधारित्र सिग्नल स्तर तक आरसी फिल्टर अनुकूली बनाने में मदद कर सकता है, लेकिन यह धुन के लिए कठिन लगता है।

मुझे उम्मीद है कि ये विचार आपकी मदद करेंगे।


मैं ट्रांजिस्टर के माध्यम से उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया को अवरुद्ध करने के लिए एक फिल्टर के विचार में देखूंगा। धन्यवाद!
डेविडजी
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