वास्तविक प्रतिक्रिया सर्किट में स्थिरता (चरण मार्जिन) विश्लेषण

इसलिए मुझे अपने डेटा अधिग्रहण सर्किट में ऑफसेट वर्तमान को नियंत्रित करने के लिए नकारात्मक प्रतिक्रिया का उपयोग करने का एक उज्ज्वल विचार था। ज़रूर, आप सॉफ्टवेयर में ऐसा कर सकते हैं, लेकिन इनपुट चरण पर ऑफ़सेट को हटाने से स्विंग कम हो जाएगी और संतृप्ति के बिना पूर्व-एडीसी एम्पलीफायर में अधिक लाभ की अनुमति होगी, इस प्रकार एसएनआर में सुधार होगा।

इसलिए मैंने इस फीडबैक लूप को डिजाइन किया, और मेरी कंपनी ने इसे बनाया। और यह लगभग 50kHz पर दोलन हुआ, जो संभवतः अधिकांश विशेषज्ञों के लिए कोई आश्चर्य की बात नहीं है, क्योंकि मैंने जो एकमात्र स्थिरता विश्लेषण किया था वह ट्रिपल-चेक था कि मेरे पास नकारात्मक प्रतिक्रिया थी।

वास्तविक लूप में एक नमूना-और-होल्ड एम्पलीफायर शामिल है (यह खंड, जिसमें और दोनों रेसिस्टर्स शामिल हैं, पिछले पुनरावृत्ति में सिद्ध हुआ है), लेकिन दोलन ट्रैक चरण के दौरान ही होते हैं, इसलिए मैंने लूप को फिर से तैयार किया है चूंकि यह ट्रैक चरण के दौरान मौजूद है। $C_{\text{track}}$ $R_{\text{track}}$

मुख्य विचार यह है कि फीडबैक लूप को OA2 के दो इनपुट को एक ही वोल्टेज (अच्छी तरह से, आउटपुट वोल्टेज OA2 ओपन-लूप गेन द्वारा विभाजित) के लिए मजबूर करना चाहिए , ताकि ऑफ़सेट वोल्टेज को मजबूर किया जाए । फिर सैंपल-एंड-होल्ड स्विच मोड को होल्ड करता है और मैं । $V_{\text{out}}$ $V_{\text{offset}}$ $V_{\text{out}}$

मैंने स्कूल में लाभ मार्जिन और चरण मार्जिन का अध्ययन किया, लेकिन मैंने उसके साथ हाल ही में कोई अभ्यास नहीं किया है और मुझे वास्तव में यकीन नहीं है कि इस वास्तविक सर्किट के लिए बोड प्लॉट बनाने के बारे में कैसे जाना है। OA1 और OA2 एक OPA2376 हैं और OA3 एक OPA340 है । सप्लाई बाईपास आदि के लिए अतिरिक्त कनेक्शन हैं, जो मैंने छोड़ दिया क्योंकि मुझे नहीं लगता कि वे सिग्नल पथ के लिए प्रासंगिक हैं। लेकिन बेझिझक उन लोगों के बारे में पूछें कि क्या कारण है कि वे स्थिरता के लिए मायने रखेंगे। और आपूर्ति सेंसर से वर्तमान का प्रतिनिधित्व करता है, जो वास्तव में एक आदर्श वर्तमान स्रोत नहीं है। $I_1$

गैर-आदर्श ऑप-एम्प्स का उपयोग करके सर्किट के लिए कोई कैसे एक बोएड-प्लॉट विकसित करता है जिसमें मेरे निष्क्रिय घटकों द्वारा बनाए गए लोगों के अतिरिक्त महत्वपूर्ण पोल होते हैं? बस डेटाशीट्स और सुपरइमोज़ से लोगों को पढ़ें

मैं चिंतित हूं क्योंकि दोलन आवृत्ति इतनी कम है और मेरे वांछित पासबैंड के करीब है।

क्या मुझे यह सोचने का अधिकार है कि चरण बदलाव की समस्या 10Hz से नीचे के ऑप-एम्प्स कोने की आवृत्तियों के कारण होती है? यदि मैं एक अवरोधक प्रतिक्रिया नेटवर्क का उपयोग करता हूं, तो मैं खुले लूप लाभ को कम कर दूंगा, कोने की आवृत्ति को दाईं ओर ले जाना (जहां ओपन-लूप प्लॉट मेरे नए लाभ को बाधित करता है)? और चरण पारी भी एक उच्च आवृत्ति पर शुरू होगी?

मेरी धारणा है कि मौजूदा प्रतिक्रिया के कारण OA1 और OA3 दोनों में एकता वोल्टेज लाभ (अकशेरुकी) है। जो OA2 को समस्या के रूप में छोड़ देता है। OA2 के लिए समग्र लूप को स्थिर करने के लिए एक अच्छा फीडबैक लूप क्या होगा, जबकि ऑफ़सेट त्रुटि को छोटा रखते हुए और समय को से अधिक नहीं सुलझाते (क्योंकि तब मुझे होल्ड मोड में स्विच करना पड़ता है)? या मुझे एडजस्ट करना चाहिए $250 \mu s$ नए बनाने के बजाय अपने मौजूदा डंडे को स्थानांतरित और / या? $C_{\text{tia}}$ $R_{\text{track}}$

operational-amplifier oscillator feedback

— बेन वायगट
स्रोत

आप समझते हैं, क्या आप, पूर्ण-बैंडविड्थ नकारात्मक प्रतिक्रिया आपके संकेत के साथ-साथ ऑफसेट को भी मिटा देने वाली नहीं है? आप अपने ऑफसेट-रद्द करने वाले फीडबैक की बैंडविड्थ को बहुत कम मूल्य तक सीमित करना चाहते हैं, आमतौर पर 1 हर्ट्ज से कम। इसे "DC सर्वो लूप" कहा जाता है, और आप खोज शब्द के रूप में इसका उपयोग करके बहुत सारी जानकारी पा सकते हैं।

— डेव ट्वीड

@Dave: यह है कि नमूना और पकड़ के लिए है। शायद "इनपुट ऑफसेट" बिल्कुल सही शब्द नहीं है, लेकिन मैं एक एलईडी और फोटोट्रांसिस्टर के बीच समय-अलग ऑप्टिकल युग्मन को माप रहा हूं, एलईडी को स्क्वायर वेव द्वारा संशोधित किया जाता है। यह सर्किट परिवेश / बाहरी प्रकाश की प्रतिक्रिया को शून्य करने वाला है, जो 1Hz से अधिक तेजी से बदल सकता है। नमूना और पकड़ एम्पलीफायर OA3 एलईडी उत्तेजना के लिए सिंक्रनाइज़ है।

— बेन वायगट

उस स्थिति में, आप जो निर्माण कर रहे हैं, उसे " हेलिकॉप्टर-स्टेबलाइज्ड एम्पलीफायर " के रूप में जाना जाता है - एक और अच्छा खोज शब्द।

— डेव ट्वीड

@ काज: करीब से देखें, इनपुट एक वर्तमान स्रोत है।

— बेन वोइगट

आह, मेरी बुर। मुझे अब साइनसोइडल के पीछे थोड़ा तीर दिखाई देता है।

— काज

वाह, यह प्रभावशाली है कि आप यह सवाल पूछेंगे, यह सराहनीय साहस दिखाता है।

वास्तविक दुनिया में लूप स्थिरता विश्लेषण।

"कोई भी गैर-आदर्श ऑप-एम्प्स का उपयोग करके सर्किट के लिए एक बोडे-प्लॉट कैसे विकसित करता है जिसमें मेरे निष्क्रिय घटकों द्वारा बनाए गए लोगों के अलावा महत्वपूर्ण पोल होते हैं?"

सर्किट डिजाइन विकसित करते समय दो प्रश्नों को ध्यान में रखा जाना चाहिए:

क्या यह डिज़ाइन वह करता है जो इसे करने की आवश्यकता है?
क्या यह डिज़ाइन वही करता है जो उसे करना चाहिए था (डिज़ाइन किया गया)?

पहला प्रश्न सबसे महत्वपूर्ण है, लेकिन हम इसे अब दूसरे पर देखने के लिए बाईपास करेंगे, जो कि स्थिरता विश्लेषण डिजाइन प्रक्रिया में फिट होगा। यह एक प्रसिद्ध तकनीक, बोड विश्लेषण का प्रदर्शन होगा, जिसे ओप्पम, प्रतिरोधों, कैपेसिटर से युक्त सरल छोरों पर लागू किया जाता है, और आधे विमान के खंभे और शून्य को छोड़ दिया जाता है। हालांकि इसे और अधिक जटिल लूप प्रकारों तक बढ़ाया जा सकता है, यह यहां नहीं होगा, क्योंकि यह लंबे समय तक पर्याप्त रहेगा। तो, आपको लूप टोपोलॉजी की कोई चर्चा नहीं मिलेगी जो एक ऑपरेटिंग चक्र के दौरान समय-समय पर स्विच करती है, कोई गायब होने वाले डंडे, कोई भटकने वाला सही आधा विमान शून्य, और कोई अन्य गंदा चाल नहीं है।

स्थिरता विश्लेषण में तीन चरण शामिल हैं:

त्वरित और गंदा (QnD) मूल्यांकन।
- लाल झंडे के लिए देखो। किसी भी स्पष्ट गलतियों को उजागर करें।
- डंडे और शून्य और पाश लाभ का एक सर्वेक्षण करें।
- चरण मार्जिन का मोटा मूल्यांकन प्राप्त करने के लिए Bode असममित मॉडल का उपयोग करें। चरण मार्जिन पर सबसे अधिक ध्यान दें क्योंकि यह स्थिरता का सबसे विश्वसनीय विवरण है, जबकि लाभ केवल 0dB से अधिक होना है।
संख्यात्मक मॉडल और सिमुलेशन। QnD प्रदान करता है की तुलना में लूप लाभ और चरण मार्जिन की अधिक सटीक और सटीक तस्वीर प्राप्त करने के लिए इसका उपयोग करें। साथ ही आप लूप स्टेबिलिटी का मोंटैकार्लो विश्लेषण भी कर सकते हैं।
शारीरिक माप। मैं केवल परिचय में यहाँ इसके बारे में (बमुश्किल) बात करूंगा, क्योंकि यह अभी बहुत बड़ा विषय है। जो कोई भी उच्च प्रदर्शन छोरों के साथ काम करता है, और स्थिरता के बारे में गंभीर है, उनके सर्किट का एक भौतिक लूप माप करेगा। लूप माप के लिए आपको एक नेटवर्क विश्लेषक (जैसे E5061 या AP300) की आवश्यकता होगी उदाहरण के लिए ) की आवश्यकता होगी, और लूप को तोड़ने और पर्टबिंग सिग्नल को इंजेक्ट करने के लिए एक एम्पलीफायर। अपने डिजाइन में कुछ माइक्रो कनेक्टर्स के साथ-साथ एंप्ल एम्प का निर्माण करना वास्तव में अच्छा है, ताकि आप किसी भी समय लूप चला सकें।

Bode विश्लेषण के बारे में ध्यान रखने योग्य कुछ बातें:

यह केवल एक रैखिक तकनीक है। लूप में कोई फ़्रीक्वेंसी गुणन की अनुमति नहीं दी जाती है ... स्वेप्ट सोर्स फ़्रीक्वेंसी की तुलना इनपुट और आउटपुट में की जाती है, बिना किसी ऊर्जा के उपयोगी होने के लिए अन्य आवृत्तियों में डाल दिया जाता है।
यह वास्तव में एक एसी छोटे सिग्नल प्रकार का विश्लेषण भी है।
विश्लेषण केवल खुले छोरों पर किया जाता है। सभी बंद लूप विश्लेषण आपको मिलेंगे जब तक कि ओपन लूप का लाभ शून्य डीबी से कम नहीं हो जाता है, तब तक आपको शून्य डीबी की एक फ्लैट प्रतिक्रिया होगी। तो, आपको लूप को तोड़ना होगा और फिर आप लूप में सभी डंडे और शून्य का योगदान देख सकते हैं।
20 dB / दशक (1 से अधिक असंबद्ध पोल) पर शून्य dB को पार करने वाले लाभ के साथ कोई भी लूप अस्थिर होने वाला है।
आप वास्तव में एक चरण मार्जिन> 35 डिग्री चाहते हैं।

हम उदाहरण के रूप में आपके लूप का उपयोग करके चरण 1 और 2 से गुजरेंगे।

1. त्वरित और गंदा

लाल झंडा

जो कुछ भी निकलता है उसके लिए लूप पर एक त्वरित वैश्विक नज़र डालें।

इस मामले में हम OA2 देखते हैं, अनियंत्रित लाभ के साथ असंबद्ध। लूप में एक असम्पीडित amp होना हमेशा संदिग्ध होता है, और आमतौर पर एक बुरा विचार है। यदि डीसी में उच्च लाभ की आवश्यकता होती है, तो एक इंटीग्रेटर का उपयोग किया जाना चाहिए।
कोई शून्य नहीं। यह खराब है क्योंकि 1 से अधिक पोल (वास्तव में 3 पोल हैं) ... लूप पर्याप्त लाभ के साथ अस्थिर होगा (और चूंकि OA2 का अधिकतम लाभ है, चीजें बहुत अच्छी नहीं लग रही हैं)।

याद रखें कि यह एक फ्लैश इंप्रेशन है, ऐसी चीजों की तलाश में है जो शानदार तरीके से बाहर खड़े हैं। यह सबसे अच्छा काम करता है यदि आप देखते हैं कि 5 या 10 सेकंड में क्या है। अपने स्वयं के सर्किट के साथ ऐसा करना अक्सर कठिन होता है, एक बाहरी दृश्य बहुत मूल्यवान हो सकता है।

ध्रुव, शून्य और लाभ सर्वेक्षण

एसिम्प्टोटिक बोड विश्लेषण सरल डंडे और शून्य के साथ सबसे अच्छा काम करता है और भिगोना कारक के कारण जटिल डंडे और शून्य के साथ कम सटीक होता है। आमतौर पर OpAmp छोरों में ज्यादातर साधारण डंडे और शून्य होते हैं। आगे बढ़ें और किसी भी जटिल जोड़े के लिए खाते हैं, लेकिन ध्यान रखें कि यह अनुमानित विश्लेषण गलत और अति आशावादी होने की संभावना है जब वे मौजूद हों। इस मामले में हालांकि, सभी डंडे सरल हैं।

आम तौर पर OpAmp मंच द्वारा चीजों को तोड़ना सबसे अच्छा है, इसलिए:

OA1: 36kHz पर ध्रुव, लाभ = 26dB
OA2: 1Hz पर ध्रुव, Gain = 120dB नोट, यह LFP और OA2 के लाभ का अनुमान है क्योंकि मैंने अभी तक देखने की जहमत नहीं उठाई है
OA3: 6kHz पर ध्रुव, Gain = 0dB

असममित बोडे मॉडल

सर्वेक्षण से पोल स्थानों का उपयोग करते हुए, असममित बोडे मॉडल का उपयोग करके चरण मार्जिन को मिलाएं। बोडे के अनुसार बाएं आधे प्लेन पोल और शून्य विशेषताओं को याद करें:

ध्रुव: ध्रुव आवृत्ति पर शुरू 20dB / दशक (6dB / सप्तक) पर गिरता है। पोल आवृत्ति पर केंद्रित कुल 90deg के लिए चरण 45deg / दशक (13.5deg / octave) पर पड़ता है।
शून्य: लाभ 20dB / दशक (6dB / octave) पर शून्य आवृत्ति पर शुरू होता है। चरण 45deg / दशक (13.5deg / ऑक्टेव) पर चढ़ता है, कुल 90deg के लिए शून्य आवृत्ति पर केंद्रित है।

सबसे पहले, हम जानते हैं कि हमें केवल OA2 के उच्च लाभ के कारण इस मामले में चरण पर ध्यान देना होगा। बस कुछ आवृत्तियों के लिए चरण जोड़ें जब तक हम पाते हैं कि चरण मार्जिन शून्य नहीं है। चीजों को साफ-सुथरा रखने के लिए, मैं इसे एक टेबल पर रखूंगा।

\begin{array}{cccccc} फ्रीक & OA1 & OA2 & OA3 & φ_{टी} & φ_{म} \\ डीसी & - 180 & - 180 & - 180 & - 540 & 180 \\ 6kHz & - 190 & - 270 & - 225 & - 685 & 35 \\ 18KHz & - 212 & - 270 & - 247 & - 729 & - 9 \\ 36kHZ & - 225 & - 270 & - 260 & - 755 & - 35 \end{array}

$\begin{array}{cccccc} \text{Freq} & \text{OA1} & \text{OA2} & \text{OA3} & \phi_T\ & \phi _M\ \\ \text{DC} & -180 & -180 & -180 & -540 & 180 \\ \text{6kHZ} & -190 & -270 & -225 & -685 & 35 \\ \text{18kHZ} & -212 & -270 & -247 & -729 & -9 \\ \text{36kHZ} & -225 & -270 & -260 & -755 & -35 \end{array}$

$\phi _M$ $\phi _M$ शून्य है)।

$\phi _M$ शून्य होगा) हां, तो अन्य छोरों हो सकता है थोड़ी देर लगाओ।

अनुमानित लूप विश्लेषण का उपयोग लूप को समझने के लिए एक बहुत ही त्वरित तरीका हो सकता है। आप इसे एक शांत अंधेरे पट्टी में नैपकिन पर स्क्रिबल कर सकते हैं ... आह, कोई बात नहीं, यह एक खुशहाल घंटे का भयानक बर्बादी है। लेकिन, आप इसे लूप की एक डिज़ाइन समीक्षा स्लाइड के मार्जिन में निकाल सकते हैं, जबकि प्रस्तुतकर्ता इसके बारे में बात करता है, और फिर स्लाइड फ़्लिप करने से पहले उनसे पूछें कि क्या वे उस सभी चरण शिफ्ट के बारे में चिंतित हैं। (डिजाइन की समीक्षा में उस तरह के सवाल पूछना शुरू करें, और आप शायद उनमें ज्यादा समय बर्बाद नहीं करेंगे।)

तो, इस तरह का विश्लेषण कौन करता है? ऐसा लगता है जैसे लगभग कोई नहीं करता है। ज्यादातर लोग सिर्फ संख्यात्मक मॉडल में गोता लगाते हैं, जो बहुत बुरा है। QnD दृष्टिकोण आपको पाश के बारे में इस तरह से सोचने का कारण बन सकता है जो आप अन्यथा नहीं कर सकते हैं। QnD के बाद आपको मूल रूप से पता चल जाएगा कि लूप को क्या करना चाहिए, और आप संख्यात्मक सिमुलेशन के साथ सबसे बड़ी समस्या को दरकिनार कर देंगे, जो कि अंधेपन और जादू के उत्तर की स्वीकृति है।

2. न्यूमेरिकल मॉडल और सिमुलेशन

$R_i$ $R_o$ $A_v$

दो एम्पलीफायरों के लिए यहां इस्तेमाल किए जाने वाले मॉडल पैरामीटर हैं:

\begin{array}{ccc} पैरामीटर & OPA2376 & OPA340 \\ ए_{v} & 126dB & 115 डीबी \\ LFP & 0.6 हर्ट्ज & 4 हर्ट्ज \\ री & 10^{12} ओम & 10^{13} ओम \\ रो & 150 ओम & 10 ओम \end{array}

$\begin{array}{ccc} \text{Parameter} & \text{OPA2376} & \text{OPA340} \\ A_v\ & \text{126dB} & \text{115 dB} \\ \text{LFP} & \text{0.6 Hz} & \text{4 Hz} \\ \text{Ri} & 10^{12}\text{ Ohm} & 10^{13}\text{ Ohm} \\ \text{Ro} & \text{150 Ohm} & \text{10 Ohm} \end{array}$

मॉडल का निर्माण करते समय आप लूप को कहीं भी तोड़ सकते हैं (एम्पलीफायर योग्‍य जंक्शन को छोड़कर)। मैंने इसे Rfb, Rtrack2 और OA3out के साथ आम नोड पर तोड़ने के लिए चुना, Rfb को अलग करके स्पष्ट रूप से 1 चरण (OA1) के लिए इनपुट बनाने के लिए। तो, थरथरानवाला (और लूप इनपुट) Rfb के माध्यम से OA1 में जाएगा और लूप आउटपुट O3 आउटपुट पर होगा। अपनी पसंद के सिम्युलेटर की तरह एक स्पाइस में मॉडल बनाएँ, और OA3out / Oscin के प्लॉट परिमाण और चरण।

यहां वे परिणाम हैं जो मुझे 1Hz से 1MHz तक मिले।

यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

$\phi _M$ $\phi _M$ = 10kHz के बारे में 0। यह दो परिणामों के बीच बहुत बड़ा अंतर है। यहाँ क्या चल रहा है?

$\phi _M$ जल्दी गिर करने के लिए और क्या उम्मीद की गई थी से 4kHz के बारे में द्वारा चरण क्रॉसओवर आवृत्ति छोड़ने।

$\phi _M$ परिणाम, समस्या पर ध्यान नहीं दिया गया हो सकता है। यहां सबसे दिलचस्प चीजों में से एक अंतर है जिसे आप संभवतः एक वास्तविक सर्किट के बीच देखेंगे जहां एलएफपी एक प्रतिक्रिया पोल और सर्किट के एक संख्यात्मक मॉडल के साथ हस्तक्षेप करता है। संख्यात्मक मॉडल दो ध्रुवों के प्रभाव को दिखाता है क्योंकि पहले चरण के मार्जिन में गिरावट आती है, यह होना चाहिए, लगभग पोल की तरह वितरित किया जाता है। लेकिन, वास्तविक एम्पलीफायर व्यवहार तब डरावना हो जाता है जब बंद लूप लाभ का समर्थन करने के लिए अपर्याप्त खुला लूप लाभ होता है, और असामान्य चीजें होती हैं। माप द्वारा, एक वास्तविक सर्किट, ध्रुवों को एक जटिल जोड़ी की तरह इंटरैक्ट करता हुआ दिखाएगा। आपको फीडबैक पोल लोकेशन के पास एक लाभ लोब दिखाई देगा, जहां लाभ ओपन लूप लाभ के करीब जाएगा, और चरण मार्जिन अस्थायी रूप से बढ़ेगा और एक उच्च आवृत्ति क्रॉसओवर बिंदु तक पहुंच जाएगा। लाभ और चरण विस्तार के बाद, लाभ और चरण दोनों जल्दी से दुर्घटनाग्रस्त हो जाएंगे। इस मामले में यह समझ में आता है $\phi _M$

इस लूप को कैसे ठीक करें?

इस लूप में OA2 प्रभावी रूप से एक त्रुटि amp है, जिसका कार्य संदर्भ और कुछ नियंत्रित मात्रा के बीच त्रुटि (या अंतर) को कम करना है। आम तौर पर आप चाहेंगे कि OA2 में त्रुटि को कम करने के लिए DC पर अधिक से अधिक लाभ हो, इसलिए OA2 की मूल संरचना एक इंटीग्रेटर होगी। ओपन लूप के लिए बेस्ट केस परफॉर्मेंस होगा 45 डिग्री से अधिक के फेज मार्जिन के साथ, 20dB / दशक का जीरो गेन क्रॉसओवर पा लेने का। यदि लूप में n डंडे हैं तो आप (n-1) शून्य को डंडे को कवर करना चाहेंगे जो वांछित बैंडविड्थ की तुलना में कम आवृत्तियों पर लाभ को प्रभावित करेगा। इस स्थिति में आप OA1 और OA3 में डंडे को कवर करने के लिए OA2 चरण में शून्य जोड़ेंगे। OPA2376 के खुले लूप के संपर्क में आने के बाद आप बंद लूप लाभ (OA2 स्टेज) का प्रबंधन करने के लिए OA2 में 2 उच्च आवृत्ति के पोल भी जोड़ना चाहेंगे। ओह,

बोनस सामग्री

सवाल डिजाइन करने के लिए वापस 1: क्या यह डिजाइन वह करता है जो इसे करने की आवश्यकता है? यह उत्तर संभवतः नहीं है। टिप्पणियों में आप कहते हैं कि आप सिग्नल से बैक ग्राउंड या परिवेश स्तर को खत्म करने की कोशिश कर रहे हैं। यह आमतौर पर एक सहसंबद्ध डबल सैंपलर (सीडीएस) या कुछ और के साथ किया जाता है जिसे कभी-कभी डीसी रिस्टोर सर्किट कहा जाता है। या तो मामले में पहला कदम वर्तमान सिग्नल को वोल्टेज सिग्नल स्रोत में बदलना होगा, मूल रूप से जैसे कि आपने ओए 1 चरण के साथ किया था, लेकिन ओए 3 से प्रतिक्रिया के बिना।

एक सीडीएस में, वोल्टेज रूपांतरण में वर्तमान के बाद, दो नमूना सर्किट होंगे। एक पृष्ठभूमि की अवधि के दौरान नमूना होगा, जबकि दूसरा सक्रिय अवधि के दौरान नमूना होगा। दो सैंपल्ड आउटपुट के बीच का अंतर तब नए सिग्नल के रूप में लिया जाएगा।

डीसी पुनर्स्थापना में, सिग्नल का वोल्टेज प्रतिनिधित्व एक एसी युग्मित एम्पलीफायर के माध्यम से गुजरता है। पृष्ठभूमि की अवधि के दौरान फॉलो एम्पलीफायर इनपुट से जुड़ने वाले कपलिंग कैपेसिटर टर्मिनल को ग्राउंड किया जाएगा (या एक संदर्भ से बंधा हुआ), जो कि संधारित्र के पार पृष्ठभूमि वोल्टेज डालता है। फिर सक्रिय अवधि के दौरान कि संधारित्र टर्मिनल को जमीन या संदर्भ से जारी किया जाएगा और फ्लोट करने की अनुमति दी जाएगी, और यह संकेत वोल्टेज को पृष्ठभूमि से हटा दिया जाएगा।

— gsills
स्रोत

बहुत बहुत धन्यवाद। मुझे पचने में थोड़ा समय लगेगा। मैं एक डबल-सैंपलिंग तकनीक के बारे में जानता हूं , लेकिन इससे ट्रांसिमेडेंस एम्पलीफायर को पूर्ण डीसी करंट दिखाई देता है जो इसे संतृप्त करता है। इसलिए मैं डीसी करंट को मोड़ने के लिए एक तंत्र के साथ आने की कोशिश कर रहा था और इस तरह टीआईए इनपुट पर डायनामिक रेंज को कम करता हूं। सर्किट में बाद में बढ़त हासिल करना (यानी कम लाभ टीआईए, परिवेश रद्द, उच्च लाभ, एडीसी) में खराब शोर प्रदर्शन होता है।

— बेन वोइगट

वाह, इनाम के लिए @endolith धन्यवाद और संपादित करें। मैंने एक नया शब्द सीखा है। मैं देख रहा हूं कि एलपीएफ के साथ दूसरी तालिका भ्रमित एलएफपी (ओपामॉप्स की कम आवृत्ति पोल) में गड़बड़ी उंगली की त्रुटि है।

— जूल

@gsills ओह, मेरे गर्भपात के लिए खेद है। आपको शायद इसे बाहर वर्तनी चाहिए?

— एंडोलिथ

@endolith यह ठीक है। मैं भी उलझन में था, जिस तरह से यह पढ़ रहा था। तालिका से पहले अनुच्छेद में खंड 2 में LFP एक महत्वपूर्ण OpAmp पैरामीटर के रूप में उल्लेख किया गया है, लेकिन फिर मैंने इसे गड़बड़ करने के लिए तालिका में (एफ और पी को उलट) टाइप-मिस कर दिया। मुझे उम्मीद है कि अब यह स्पष्ट है। मैं संपादन की सराहना करता हूं।

— जूल

ऐसा लगता है कि आपने मूल रूप से OA2 के आसपास एक चरण शिफ्ट थरथरानवाला बनाया हो सकता है।

इसे OA2 के दृष्टिकोण से देखें। स्थानीय रूप से, OA2 amp के आसपास कोई स्थानीय प्रतिक्रिया के साथ एक तुलनित्र के रूप में काम कर रहा है, जिसका अर्थ है कि यह बहुत अधिक लाभ के साथ एक लाभ का चरण है।

नकारात्मक प्रतिक्रिया OA3 और OA1 चरणों के माध्यम से OA2 को आपूर्ति की जाती है। इन दोनों चरणों में उच्च आवृत्ति रोल ऑफ है, जिसका अर्थ है कि आवृत्ति डोमेन में, उनके ऑपरेशन का एक क्षेत्र है, जिसमें वे कुछ सिग्नल पास करते हैं, लेकिन कुछ चरण बदलाव पर।

$A\beta = 1$ $A$ $beta$

हालांकि केवल 50 Khz पर, OA3 चरण में केवल 83 डिग्री और OA1 में 55 डिग्री के आसपास है। यह 180 से दूर है। सुस्त बनाने के लिए, लूप को आंतरिक क्षतिपूर्ति डंडे की तरह कुछ op-amp गैर-आदर्श व्यवहारों से चरण शिफ्ट के कुछ डिग्री ऊपर उठाना चाहिए। लेकिन उस विश्वास को सही ठहराना मुश्किल है। डेटाशीट्स को देखते हुए, आपके द्वारा उपयोग किए जा रहे ऑप-एम्प्स में अगले चरण में 1 मेगाहर्ट्ज तक बदलाव नहीं होता है।

कुछ और खेल में है: ऑप amp के बाहर परजीवी समाई, या प्रतिक्रिया पथ जो योजनाबद्ध (शायद बिजली की आपूर्ति के माध्यम से) से स्पष्ट नहीं हैं। क्योंकि OA2 विस्तृत खुला है, यह बेहोश संकेत को बढ़ाएगा जो संदर्भ वोल्टेज के शीर्ष पर सवारी करता है।

$10^{12}\Omega$

यदि सर्किट बिल्कुल भी दोलन नहीं कर रहा है, तो वाउट को एक आस्टसीलस्कप जांच संलग्न करना ओए 1 के इनपुट पर एक ध्रुव बनाने के लिए पर्याप्त अलग धारिता जोड़ सकता है जो इसे दोलन बनाने के लिए आवश्यक चरण शिफ्ट जोड़ता है।

क्या आपके पास इस बात के सबूत हैं कि सर्किट 50 Khz पर ऑसिलेट कर रहा है (या बिलकुल दोलन कर रहा है) जब आप इसे नहीं खोल रहे हैं, और क्या आपने लूप में एक से अधिक बिंदुओं पर टैप करने की कोशिश की है?

— Kaz
स्रोत

वाउट से जुड़ा मेरा एडीसी भी दोलन दिखाता है। इसके अलावा, मैंने इस सर्किट को टीना-टीआई के साथ अनुकरण किया और क्षणिक विश्लेषण भी दोलन की भविष्यवाणी करता है, जब तक कि चरण का आकार काफी छोटा नहीं होता।

— बेन वोइगट