Hallo liebes Forum Ich habe ein großes Problem, welches ich mir einfach nicht erklären kann. Es geht um den Schaltplan im Anhang. Im Grunde ist es ein einfacher OPV gestützter Spannungsfolger mit MosFETs.Zum Einsatz kommt hier der TL081 und die IRF4905 und IRF3205, Treiben tut die Schaltung einen DC Motor der Firma Faulhaber. Die Spannungsversorgung beträgt +-20V aus einem Labornetzteil. R3 ist ein Shuntwiderstand zum Messen des Motorstroms. Über die andere BNC Buchse wird aus einem Freqenzgenerator ein Signal auf den nicht inv. Eingang des OPVs gegeben. Die Spannung am Motor soll die gleiche sein. Die Kondensatoren sind 6,8µ Bolliden die Ruhe auf der Leitung schaffen sollen. Folgendes Problem: Die Schaltung tut tadellos in die negative Richtung. In die positive Richtung beginnt plötzlich alles zu schwingen. Es sind sogar Geräusche aus dem Netzteil zu hören. Die Schwingung klingt manchmal ab, manchmal auch nicht. Woran könnte das liegen? Ist vlt. einer meiner MosFETs hinüber? Über jeden hilfreichen Kommentar bin ich sehr dankbar. Viele liebe Grüße Bernd
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In der Rückkopplung des OPV liegt der Tiefpass R2/C9 und der komplementäre Sourcefolger aus den beiden Mosfets. Der OPV ist intern kompensiert für eine reine niederohmige ohmsche Gegenkopplung. Die zusätzliche erhebliche Phasendrehung durch die genannten Elemente führt zu den Schwingungen.
Hey Arno Danke für die Antwort. Warum aber verhält sich das mit den Schwingungen dann nur in die postive Richtung? Und was für Änderungsvorschläge hättest du? Einfach den Tiefpass komplett rausnehmen? Anderer OPV? Ich hatte es glaub ich auch ohne Kondensatoren auf dem Steckbrett... Ansonsten vielen Dank und noch einen schönen Abend Bernd
Du kannst folgendes machen: C9 und C10 raus, für die Mosfets möglichst "kleine" Typen verwenden, also solche mit kleinen Kapazitäten, eine Verstärkung deutlich größer als 1 einstellen.
Hey Werd ich gleich morgen versuchen. Es hatte schon funktioniert auf dem Steckbrett. Leider brauche ich die 1zu1 Verstärkung. Das hängt an weiterer Elektronik die darauf angewiesen ist. Kann ich vielleicht über Widerstände zur Masse an den FETS die Gatekapazität schnell genug entladen oder so?Irgendwelche Stabilitätsideen? Hättest du andere FET Vorschläge? Die genannten sind für die Aufgabe jedenfalls nicht überdimensioniert. Viele Grüße und auf jeden Fall besten Dank Bernd
Der ist zwar nicht ganz billig, aber der LT1498 ist ein Operationsverstärker welcher Lasten mit einer Kapazität von 10nF am Ausgang treiben kann, ohne zu oszillieren. Durch eine geeignete Kompensation bekommt man dann die Schwingungen auch gut im Griff. (Da müsste aber jemand anderes aushelfen)
Dimensioniere den OPV für v=10 oder 20 oder 30 oder ... Und dann mache einen Spannungsteiler mit demselben Verhältnis wie die Verstärker, und schon hast Du wieder v=1. Durch diesen Trick werden OPV's merklich stabiler bei kapazitiven Lasten. Auserdem mal 1k oder 2,2k zw. Gates und Sources klemmen, damit zumindest ein klein bißchen von der OPV-Spannung zw. rund -3V und +3V (also die Ugs_thres) zum Ausgang gelangen kann, und somit der OPV nicht unheimlich schnell umswitchen muß (je nach Niederohmigkeit der Last ist das aber nur ein Tropfen auf dem heisen Stein). Der R2 ist aber eigentlich eher witzlos, weil der TL081 bereits fast 200Ohm intern dort hat.
Pass aber auch auf die Versorgungsspannung deines OPVs auf. Die +-18V sind bereits das höchste, was er verkraftet. Christian
Hey Danke für die vielen Antworten. Ich werde die Versorgungsspannung des OPVs auf +-15V senken und diese Widerstände an die FETs ranklemmen. Die Verstärkung kann ich leider nicht mehr so leicht ändern, da die Platine schon fertig ist (aber den Trick werd ich mir merken, danke auf jeden Fall). Ich hab jetzt auch ein paar neue MosFETs hier rumliegen und werd den schwarzen Käfer mal tauschen. Durch diese Schwingungen hat das Netzteil auch gute Spannungsspitzen rausgehaun, weshalb der vlt. einen Knacks weg hat. Was mich verwundert ist eben, dass es bei negativem Führungssignal funktioniert und bei positivem nicht. Außerdem hatte es schonmal auf dem Steckbrett tadellos funktioniert. Auf jeden Fall allen Patizipanten vielen Dank, heut abend berichte ich obs geklappt hat oder nich =) Viele Grüße Bernd
Hi! Es ist interessant, dass es bei negativen Spannungen funktioniert. Vielleicht liegt es daran, dass der P-Kanal Mosfet andere Kenndaten als der N-Kanal hat. Wenn du es rausgefunden hast, würde ich mich über ein Post freuen. Gruß PP
daß pos. und neg. Seite unterschiedlich sich verhalten, liegt einfach daran, weil beide Seiten nicht wirklich symmetrisch sind. Schaon der OPV ist innerlisch nicht wirklich symmetrisch, und die Mosfets wahrscheinlich auch net.
Hey Ich hab jetzt die FETs gegen neue getauscht, den Käfer gewechselt und die Kondensatoren rausgenommen. Keine Schwingung mehr zu verzeichnen. Jetzt hoff ich natürlich, dass die nicht irgendwann wiederkommen. Ansonsten vielen Dank an euch alle. Falls ihr noch ein paar Ideen habt wie ich das aktuelle Design stabilisieren kann (Platine ist wie gesagt leider schon fertig, aber paar WIderstände oder Kondis könnt ich auf der Rückseite aber schon noch aufbringen) immer her damit. Viele Grüße Bernd
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