OP1678 fonctionnant à chaud

J'ai construit un circuit qui convertit un signal 0-5 V en un signal +/- 9 volts en utilisant des amplificateurs opérationnels OPA1678 (conception originale d' ici ). Le signal 0-5V est reçu d'un potentiomètre 10k à travers les rails + 5V et GNDA.

Le circuit fonctionne exactement comme vous le souhaitez, sauf une chose: le circuit même sans charge attachée chauffe, trop chaud au toucher après environ 1 minute.

J'ai choisi l'OPA1678 pour son fonctionnement rail-à-rail car nous voulions une sortie de swing maximale de mon offre limitée. (mon Vin est limité à +/- 9V) Je me demande si j'ai fait un mauvais choix de composant ou si quelque chose d'autre ne va pas.

Le grand condensateur à la sortie de l'U3B fait plus que probablement osciller votre amplificateur, dissipant beaucoup de puissance excessive.

En regardant la fiche technique, vous pouvez voir les graphiques suivants:

Avec seulement 600pF, la marge de phase n'est que d'environ 15 degrés. Avec 0,1 uF, vous avez de gros problèmes.

La fiche technique a ceci à dire également sur les charges capacitives:

8.1.1 Charges capacitives Les caractéristiques dynamiques de la série OPA167x sont optimisées pour les gains, les charges et les conditions de fonctionnement les plus courants. La combinaison d'un faible gain en boucle fermée et de charges capacitives élevées diminue la marge de phase de l'amplificateur et peut conduire à un pic de gain ou à des oscillations. Par conséquent, les charges capacitives plus lourdes doivent être isolées de la sortie. Le moyen le plus simple de réaliser cette isolation est d'ajouter une petite résistance (RS égale à 50 Ω par exemple) en série avec la sortie. Cette petite résistance série empêche également une dissipation de puissance excessive si la sortie de l'appareil devient court-circuitée.

Donc, si vous avez besoin d'un filtre sur la sortie de l'U3B, faites-en un filtre RC, en découplant la capacité de l'amplificateur.

Comme d'autres l'ont dit, le condensateur C7 fait définitivement osciller l'ampli opérationnel en interne, c'est pourquoi il devient chaud (en essayant de faire monter et descendre la tension C7 à partir de l'alimentation +/- 9V). Si vous le regardez attentivement avec un oscilloscope, vous verrez probablement une ondulation de MHz.

Déplacez C7 comme indiqué ci-dessous:

La fréquence de coupure est $f_c = \frac{1}{2\pi R C }$, donc pour un point bas de 15 Hz à 3 dB, vous voulez que C soit d'environ 1 uF.

C7 n'aurait rien fait de valeur même si cela ne causait pas votre problème, l'impédance de sortie de cet amplificateur est d'environ zéro boucle fermée (ce qui compte) et peut-être 100 ohms en boucle ouverte (le déphasage à partir duquel est ce qui cause l'oscillation) .

Il est courant que des oscillations se produisent sur des pilotes de tension avec de grandes charges de réactance négatives. Le résultat est Vmax / 2 * Imax = dissipation de puissance Pd.

Les meilleures performances sont obtenues avec:

• << 10 pF (trace) avec une charge de 10K dans un tampon en mode courant stable * 1 pour répondre aux exigences de l'interface
  • Les sorties rail-rail sont à haute impédance en cas de limitation du courant de bruit HF.
• ajouter un plafond à 2,5 Vref et à Vin + pour correspondre à la constante de temps Req * C = T.
  • Cela agit comme un multiplicateur de capacité

* 1 même la puissance audio "linéaire" Les amplis couplés en CC oscilleront à moins qu'une charge R en série avec capuchon amortisseur ne réduise l'oscillation HF en dessous du gain unitaire. Ceci est inclus et n'a généralement pas besoin d'être ajouté. Mais conduire une batterie avec un ampli audio ou une grande inductance comme un moteur n'est pas une bonne idée.

Donc, toute bonne conception d'amplificateur audio CC peut fonctionner pour vos spécifications hydrauliques