बफर के रूप में एक सेशन amp का उपयोग करना

Question

एक परियोजना पर काम कर रहे हैं जहाँ हम OP470 Quad Op amps के एक जोड़े का उपयोग कर रहे हैं। 2 अप्रयुक्त ऑप एम्प्स हैं, और मुझे एक सेंसर से आने वाले सिग्नल को बफर करने की आवश्यकता है (यह सेंसर के डेटा-शीट के अनुसार है)। मैं अतिरिक्त ऑप्स में से एक का उपयोग करना चाहता हूं। मुझे पता है कि सैद्धांतिक रूप से आप op amp की नकारात्मक प्रतिक्रिया का उपयोग करके एक संकेत को बफर कर सकते हैं जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

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

हालाँकि, मैं भी आत्म-दोलन और सेशन amp स्थिरता के खतरों के बारे में कुछ याद रखता हूँ। OP470 एकता लाभ स्थिर है। यहाँ डेटाशीट है:

http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/OP470.pdf

मेरा प्रश्न यह है कि क्या इस विन्यास में एक सेशन amp का उपयोग बफर के रूप में सेल्फ-ऑसिलेशन की चिंता किए बिना सुरक्षित है? क्या कुछ और है जिसे मुझे ध्यान में रखना चाहिए?

Comments

उत्तर को जल्दी से स्वीकार न करें, दूसरे को भी अपने उत्तर आपके साथ साझा करने दें। यह नहीं बताना कि स्वीकृत उत्तर बुरा है। लेकिन उससे ज्यादा अच्छे वैकल्पिक उपाय हो सकते हैं। बस कुछ समय इंतजार करें।

— मानक सैंडुन

(1) यह मत भूलो कि बिजली की आपूर्ति की जरूरत है (2) क्या आपके सेंसर से संकेत बफर की पावर रेल के भीतर अच्छी तरह से फिट बैठता है (3) आप बफर उत्पादन (4) को कितनी दूर भेजना चाहते हैं (5) क्या कोई सिग्नल इनपुट ऑफ़सेट या सुधार प्राप्त करने की आवश्यकता है (6) इनपुट फीड कनेक्शन (7) कितने समय के लिए है जो बैंडविड्थ आप सिग्नल कर रहे हैं (8) क्या यह डाउनडाउन हो सकता है सूट करने के लिए फ़िल्टर किया जाना चाहिए ?

— एंडी उर्फ

Answer 1

यदि डेटशीट कहती है कि यह एकता में स्थिरता है, तो हाँ। एकता के स्थिर होने का अर्थ है कि जब आप वर्णन करते हैं तो ऑप-एम्प स्थिर होगा।

सुनिश्चित करें कि प्रतिक्रिया मार्ग छोटा है। यदि आप इसे लंबा करते हैं, तो इसका अधिष्ठापन बढ़ जाता है, और शायद अजीब चीजें होंगी। इस बिंदु पर अत्यंत पागल होने की आवश्यकता नहीं है; बस इसे बोर्ड के चारों ओर 10 इंच की दूरी पर न जाएं और आप ठीक रहें।

Comments

आमतौर पर आउटपुट और नकारात्मक इनपुट पिन आसन्न होते हैं, इसलिए इस फीडबैक कनेक्शन को छोटा रखना आसान होता है। यह एक उच्च प्राथमिकता के रूप में सबसे पहले रूट करने वाली चीजों में से एक है। इसके अलावा, बाईपास कैप को न भूलें। एक के बिना amp अजीब सामान कर सकता है।

— ओलिन लेट्रोप

"बाईपास कैप" इस पोस्ट में कैपेसिटर का पहला उल्लेख है। मैं आपको op-amp के लिए बिजली की आपूर्ति पर मतलब मान रहा हूँ?

— निकल्डन

@ नॉकहेडेन एक बाईपास कैप को एक बिजली-आपूर्ति डिकॉप्लिंग कैपेसिटर के रूप में भी जाना जाता है। देखें कि एक डिकूपिंग संधारित्र क्या है और मुझे कैसे पता चलेगा कि मुझे एक की आवश्यकता है?

— फिल फ्रॉस्ट

@ फिल फ्रॉस्ट: क्या ऑप amp के सकारात्मक इनपुट पर कम पास फिल्टर होना चाहिए?

— डोर

@ केवल अगर आप इसे किसी अन्य कारण से चाहते हैं। यह स्थिर संचालन के लिए आवश्यक नहीं है।

— फिल फ्रॉस्ट

Answer 2

एकता लाभ एम्पलीफायर या बफर के लिए OP470 का उपयोग करना एक बुरा विकल्प नहीं है। महत्वपूर्ण वह चरण मार्जिन होगा जहां ओपन लूप का लाभ 0dB को पार कर जाता है। ओपन ओपन लूप क्रॉसओवर फ्रिक्वेंसी में 45 डिग्री फेज का ओपैंप होना आम बात है, जिसके परिणामस्वरूप 1.3 बार के विन में रिंगिंग के बाद ओवरशूट होगा। यह OP470 के साथ ऐसा नहीं है, यदि आप टीपीसी (विशिष्ट प्रदर्शन विशेषताओं) 16 को डेटशीट (पृष्ठ 7) में देखते हैं, तो आप देखेंगे कि क्रॉसओवर पर चरण मार्जिन 58 डिग्री है। अब, इष्टतम पल्स प्रतिक्रिया आप 60 डिग्री के एक चरण मार्जिन चाहते हैं, तो 58 डिग्री बहुत अच्छा है।

ओपी 470 के छोटे सिग्नल पल्स रिस्पॉन्स के रूप में एकता लाभ बफर टीएस 27 में डेटाशीट के 27 में दिखाया गया है। आप वहां देखेंगे कि नाड़ी प्रतिक्रिया में शायद ही कोई ओवरशूट और कोई रिंगिंग है।

संभावित चिंताएँ:

• आउटपुट लोड हो रहा है। आप यह नहीं दिखाते हैं कि बफर के लिए लोड क्या है, लेकिन कैपेसिटिव लोड चरण मार्जिन को कम कर सकता है और खराब प्रतिक्रिया का कारण बन सकता है। OP470 के आउटपुट प्रतिबाधा में तेजी से वृद्धि होती है क्योंकि यह क्रॉसओवर के करीब पहुंचता है, इसलिए 100 या 200 pF से अधिक कैपेसिटिव भार चरण मार्जिन को कम करने की उम्मीद होगी। डेटाशीट (पृष्ठ 12) का एक भाग है जो 1000pF तक के कैपेसिटिव लोड को संबोधित करता है।

• आउटपुट से ऋणात्मक इनपुट तक प्रतिक्रिया अवरोधक। जैसा कि फिल फ्रॉस्ट कहते हैं, आप प्रतिक्रिया मार्ग को अपेक्षाकृत कम रखना चाहेंगे। लेकिन, कभी-कभी परीक्षण या सेवाक्षमता के लिए एक प्रतिक्रिया अवरोधक का उपयोग किया जाएगा। यदि आप ऐसा करते हैं, तो आप अवरोधक को नकारात्मक इनपुट के करीब रखना चाहेंगे, और आप मूल्य को 500 ओम से कम और सर्वोत्तम प्रतिक्रिया के लिए 100 ओम से अधिक रखना चाहेंगे। डेटाशीट इस खंड में एकता प्राप्त करने वाले बफ़र्स (पृष्ठ 12) के बारे में बताती है।

• OP470 BJT तकनीक है, इसलिए कोई रेल से रेल संचालन नहीं है। आपको यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि इनपुट वोल्टेज लगभग 4 वोल्ट की तुलना में पूर्वाग्रह की रेल के करीब नहीं है, और आपको आउटपुट वोल्टेज के साथ लगभग 3 वोल्ट की तुलना में रेल के करीब नहीं होना चाहिए। केवल आप अपने सिस्टम को अच्छी तरह से जानते हैं कि क्या यह मायने रखता है।

Answer 3

उस सेशन amp का आउटपुट शायद कैपेसिटिव लोड चला रहा है। मैं एक उच्च slew दर सेशन amp के साथ इसी तरह के मुद्दे में भाग गया। डेटशीट में वर्णित समाधान नकारात्मक प्रतिक्रिया के बाद लगभग 47 ओम का एक अवरोधक डालना है। इस समाधान ने तुरंत मेरे दोलनों को हल कर दिया।

उद्धरण:

LT1632 / LT1633 वाइडबैंड एम्पलीफायरों हैं जो एक एकता-लाभ कॉन्फ़िगरेशन में un 15V आपूर्ति पर 200pF तक कैपेसिटिव लोड ड्राइव कर सकते हैं। 3V आपूर्ति पर, कैपेसिटिव लोड को 100pF से कम रखा जाना चाहिए। जब बड़े कैपेसिटिव लोड को ड्राइव करने की आवश्यकता होती है, तो 20Ω से 50 be के प्रतिरोधक को आउटपुट और कैपेसिटिव लोड के बीच जोड़ा जाना चाहिए। प्रतिक्रिया अभी भी आउटपुट से ली जानी चाहिए ताकि रोकनेवाला स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए कैपेसिटिव लोड को अलग कर दे।