Hallo, ich habe hier eine Schaltung bestehend ausgangseitig aus einem Operationsverstärker OPA 549 http://www.ti.com/lit/ds/symlink/opa549.pdf der benötigt bei Lasten mit einer Kapazität von <1000pF keine besondere Kompensation! Ich betreibe allerdings parallel 161 Ultraschallsender zusammen genommen lässt sich für den betrachteten Frequenzbereich eine Kapazit von 64nF ermitteln! diese Last ist als um den Faktor 64 größer als die, für die keine Kompensation notwendig zu sein scheint! Ich muss also eine Kompensation durchführen! kann man quasi die Last am Ausgang sich als ein Kondensator mit C = 64nF vorstellen, zu dem ich dann parallel oder in Reihe ein Netztwerk aus Spule und Widerstand schalte? Also ähnlich, wie es bei der Blindleistungskompensation bzgl. der Netzrückkopplung gemacht wird? Viele Grüße Lars
>Ich betreibe allerdings parallel 161 Ultraschallsender >zusammen genommen lässt sich für den betrachteten Frequenzbereich eine >Kapazit von 64nF ermitteln! Wieso willst du denn dafür einen gegengekoppelten OPamp verwenden? Nimm doch eine gewöhnliche Push-Pull-Stufe mit Transistoren.
Lars Kienge schrieb: > > kann man quasi die Last am Ausgang sich als ein Kondensator mit C = 64nF > vorstellen, zu dem ich dann parallel oder in Reihe ein Netztwerk aus > Spule und Widerstand schalte? > Also ähnlich, wie es bei der Blindleistungskompensation bzgl. der > Netzrückkopplung gemacht wird? Nein, das würde ja nur bei einer Frequenz stimmen. Für alle anderen wäre die Last am OPV ja immernoch kapazitiv oder induktiv. Sollte Kais guter Vorschlag nicht möglich sein: Schalte zwischen kap. Last und OPV-Ausgang einen Serienwiderstand von bspw. 40Ohm. Wenn dein genutzter Frequenzbereich deutlich unter 60kHz (max. large signal bandwidth des OPA549) liegt, natürlich auch gerne ein größerer Widerstand.
Der gut gemeinte Tipp ist so ohne weiteres nicht möglich! Ok der genutzte Frequenz bereich liegt zwischen 35 bis 45 kHz in etwa? wie kommst du auf den Wert von 400Ohm für den Serienwiderstand? Ich möchte es ja auch verstehen!
>Der gut gemeinte Tipp ist so ohne weiteres nicht möglich! Und warum nicht?? >Ok der genutzte Frequenz bereich liegt zwischen 35 bis 45 kHz in etwa? Und ist das Sinus oder Rechteck?? Wenn Rechteck mußt du noch die "Slew Rate" berücksichtigen, was beachtliche Stromspitzen zur Folge haben kann...
Ok war mal gerade so blöd umd hab einen viertel W Widerstand in Reihe geschaltet.... ist mir natürlich abgeraucht.... So ist es wenn man mal wieder zu hecktisch ist. Werde dann erstmal den Strom messen!!!
OK bei ca. 20V rms fließt ein Strom von ca 9A rms. ok das entspricht meiner Meinung nach in etwas dem, was ich an hand des Impedanzverlaufs im Datenblatt, bei Aussendung von Frequenzgemisch von ca 38 und 40kHz. bei 20V rms?! Aber naja verzerrt ist es doch noch am Ausgang, wie genau funktioniert das denn mit dem Serienwiderstand... also bevor der abgebrannt ist, war es so, dass das verstärkte Signal bei geringerer Verstärkung annähernd verzerrungsfrei war bei größeren Verstärkungen starke Verzerrungen?
>OK bei ca. 20V rms fließt ein Strom von ca 9A rms. ok das entspricht >meiner Meinung nach in etwas dem, was ich an hand des Impedanzverlaufs >im Datenblatt, bei Aussendung von Frequenzgemisch von ca 38 und 40kHz. >bei 20V rms?! 64nF bei 40kHz ergibt bei mir rund 62R. Da komme ich auf 0,3Aeff bei 20Veff...
hier das Datenblatt des Senders... und davon 161 parallel!!! http://www.farnell.com/datasheets/81163.pdf irgendwie scheint das Diagramm mit den Phasen -und Impedanzverläufen fehlerhaft bezeichnet zu sein!!
>hier das Datenblatt des Senders... und davon 161 parallel!!! Ja, ok, 161 mal 2,4nF sind rund 386nF. Aber warum schreibst du dann oben 64nF?? Edit: >irgendwie scheint das Diagramm mit den Phasen -und Impedanzverläufen >fehlerhaft bezeichnet zu sein!! Stimmt. Schau, wo die blaue gestrichelte Kurve ein Maximum hat und lies dort die Impedanz ab. Das müßte mit 2,4nF übereinstimmen.
Kai Klaas schrieb: > Ja, ok, 161 mal 2,4nF sind rund 386nF. Aber warum schreibst du dann oben > 64nF?? Hmmh das ist dann ja nur die Kapazität bei f = 1kHz --> 2,4nF ich dachte ich müsste dann bzgl. meiner ausgesendeten Frequenz den Impedanzverlauf betrachten?
>Hmmh das ist dann ja nur die Kapazität bei f = 1kHz --> 2,4nF >ich dachte ich müsste dann bzgl. meiner ausgesendeten Frequenz den >Impedanzverlauf betrachten? Schau mal hier: http://www.prowave.com.tw/pdf/an050913.pdf
hmmmh habe nun ein bisschen herumgerechnet! und bin dazu gekommen, dass eine parallel geschaltete Kapazität von 8nF das ganz für den Bereich um 40kHz kompensieren würde! leider klappt das dann auch nicht so gut? Habe mal einen 10nF Kondensator parallel eingelötet!
>und bin dazu gekommen, dass eine parallel geschaltete Kapazität von 8nF >das ganz für den Bereich um 40kHz kompensieren würde! Die Last muß für alle Frequenzen, die der OPA549 verstärken kann, stabil sein. Eine Kompensation für nur eine Frequenz macht wenig Sinn. Außerdem sehe ich nicht, wie eine zusätzliche kapazitive Last die Situation entschärfen soll. Simuliere deine Schaltung doch mal mit TINA-Ti. Oder poste sie hier.
Ok ich Idiot habe doxh endlich "wahrscheinlich" den Fehler der Schaltung gefunden. Ich hab ein Masse-Problem... habe die Schaltung auf einer Lochrasterplatine aufgebaut und werde jetzt nochmal großzügig "Masse" verlegen. Das von mir angenommene Problem ist dann vermutlich nicht so relevant.. na mal schauen..
Kapazitive Lasten würde ich wie in Figure 5 von diesem Datenblatt entkoppeln: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/opa541.pdf (Der Untertitel von diesem Bildchen ist natürlich falsch und wurde vom Vorgängerdatenblatt irrtümlich übernommen.) Der zusätzliche Anschluß an den Pin "Current Sense" entfällt natürlich, weil der OPA549 gar keinen hat...
Ok also eventuell noch n 30pF Kondi und R= 0,5 Ohm einlöten. Aber würde über den R nicht auch ne hohe Leistung abfallen? Na gut nächste Woche mehr.... muss ja auch noch andere Sachen gebacken kriegen ;)
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Hmmh ganz grob nochmal also die Kompensation mittles 30pF Kondensator und 0,5 Ohm Widerstand hat keine weitere nennenswerte Verbesserung gebracht! Ich habe allerdings noch ein größeres Problem und zwar generiere ich über 2 Funktionsgeneratoren mit Ri= 50Ohm über einen invertierenden Addierer eine Einseitenbandamplitudenmodulation. Das Ausgangssignal geht dann auf den besagten Leistungs-OP "OPA549" nun begegne ich dem Problem, dass bei nahe beieinanderliegenden Frequenzen der überlagerten Signale (z.B. f1= 40kHz; f2 = 40,2kHz) Verzerrungen auftreten, die dann sogar an den Eingängen des invertierenden Addieres zu messen sind? Das Problem tritt natürlich nur bei Belastung der Verstärker schaltung auf? Kann das Problem bei den Funktionsgeneratoren liegen, mit denen ich die beiden zu überlagernden Signale unterschiedlicher Frequenz generiere? Oder ein Masse-Problem? Ich frag mich, ob das Problem verschwunden wäre bei einer andere Erzeugung des "Frequenzgemischen" z.B. direkt an einem DAC ausgegeben, vorverstärkt etc.? Was habe ich eventuell noch nicht in Betracht gezogen?
Mach mal die Dioden aus den Versorgungsleitungen und spendiere dem 5534 eine anständige Betriebsspannungsentkopplung! Und was, um Himmels Willen, hängt da für ein Murks an Pin 9 ??
Kai Klaas schrieb: > Und was, um Himmels Willen, hängt da für ein Murks an Pin 9 ?? Ähhm ich habe zunächst angenommen, dass man auf diese Weise anzeigen lassen kann, ob der OP in thermal shutdown gegangen ist! Ist aber so blödsinn und auch nicht aufgebaut. Für die Anzeige des Shutdown benötigt man dann doch ein Logik-Gatter!
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Der OPA549 ist als Treiber von Ultraschallwandlern eigentlich überfordert, weil er im Nutzsignalfrequenzbereich kaum noch eine Verstärkungsreserve aufweist. Ich würde deshalb nicht wesentlich über eine Verstärkung von 2 gehen. Im Anhang habe ich mal mit TINA-Ti eine Schaltung simuliert, die gerade noch stabil arbeitet. Man erkennt deutlich, daß sie am Anschlag ist und kaum noch Reserven hat. Der Widerstand am Ausgang ist leider unverzichtbar um eine gewisse "Phase Lead" zu erzwingen um die "Phase Margin" aufzupolieren. Mit den Kapazitäten der Ultraschallwandler ergibt sich aber sofort eine ausgeprägte Tiefpaßcharakteristik...
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