Hallo, die oben angehängte Schaltung ist ähnlich aufgebaut wie ein AD797 OPV oder eine HDAM Schaltung. Schaue ich ins Bode-Diagramm (R14/C5 mit R8 verbinden, R8 auf 10k setzen) würde ich behaupten das die momentane Auslegung bei Verstärkung 1 stabil sein müsste. Ist sie aber nicht. Startet man die Simulation merkt man sehr schnell das der Verstärker oszilliert. Man kann C2 auf 1nF erhöhen damit die Schwingneigung aufhört, danach ist der Verstärker allerdings nicht sonderlich performant. Kann mir jemand erklären warum das Bodediagramm genug Phasenreserve zeigt, die Schaltung aber trotzdem meint Oszillieren zu wollen? Dankeschön. Gruß, Jan
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Dankeschön, ja der ist wirklich falsch herum eingezeichnet.
Und wenn du dann noch C2 auf einige nF vergrößerst....
Das hilft natürlich der Schwingneigung entgegen zu wirken, auf kosten der Bandbreite. Laut dem Bode Diagramm müsste der Verstärker ja aber auch mit C2 = 47pF stabil sein, daran hänge ich gerade.
Jan K. schrieb: > Laut dem Bode Diagramm müsste der Verstärker ja aber > auch mit C2 = 47pF stabil sein, daran hänge ich gerade. Lass dir nochmal eines raus, mit unverdrehtem Transistor. Und dann schau dir das auch mit 3,3nF an...
Jan K. schrieb: > der ist wirklich falsch herum eingezeichnet Das ändert aber nichts an deinem Problem, da der B-E-Durchbruch in Spice nicht modelliert ist und der Transistor nicht verstärkt, sondern nur eine Stromquelle ist. Er zieht etwas mehr Basisstrom, das war´s. Dein eigentliches Problem haben wir vor ein paar Jahren schon mal besprochen. Es ist die Impedanz die der rechte Diff-Transistor an seiner Basis sieht und die daraus folgenden Phasendrehungen. Wenn du einen 10F-Kondensator (C5) an die Basis legst, um die Rückkoppelschleife für Wechselspannungen aufzutrennen, dann sieht der Transistor eine Impedanz von ~Null und arbeitet als reine Basisschaltung. Wenn du den Ausgang an die Basis legst (Spannungsfolger), sieht die Basis aber die frequenzabhängige Ausgangsimpedanz des Verstärkers und der Transistor macht mit seiner Eingangskapazität einen zusätzlichen Tiefpass in der Rückkoppelschleife. Das dürfte ausreichen, um die 5° "Phasenreserve" aufzufressen. Außerdem verändern sich die Bedingungen für die Frequenzgangkorrektur mit C2/R12, weil der Fußpunkt mal auf Masse (C5) und mal am Ausgang liegt.
>Lass dir nochmal eines raus, mit unverdrehtem Transistor. > >Und dann schau dir das auch mit 3,3nF an... Der hat keinen Einfluss auf das Ergebnis, mit 3,3nF geht natürlich die Bandbreite massiv in den Keller (0dB @ 2MHz) >Wenn du den Ausgang an die Basis legst (Spannungsfolger), sieht die >Basis aber die frequenzabhängige Ausgangsimpedanz des Verstärkers und >der Transistor macht mit seiner Eingangskapazität einen zusätzlichen >Tiefpass in der Rückkoppelschleife. Das dürfte ausreichen, um die 5° >"Phasenreserve" aufzufressen. Danke, habe ich jetzt verstanden. Gibt es einen besseren Weg sowas zu simulieren als die 10F gegen Masse? >Außerdem verändern sich die Bedingungen für die Frequenzgangkorrektur >mit C2/R12, weil der Fußpunkt mal auf Masse (C5) und mal am Ausgang >liegt. Das stimmt natürlich, das C2 am inv. Eingang nur abhängig von der Auslegung der Gegenkopplung funktioniert hätte ich mir denken können. HDAM legt den Hochimpedanzknoten über RC an Masse, beim AD797 gegen V-. https://www.avsforum.com/media/no-title.229542/full Ich glaube es würde für deutlich stabilere Verhältnisse Sorgen wenn ich den Punkt auch gegen Masse lege? Gruß, Jan
Jan K. schrieb: > Gibt es einen besseren Weg sowas zu simulieren als die 10F gegen Masse? Der korrekte Weg wäre, die Schleife vollständig aufzutrennen, die tatsächlichen Impedanzen an den jeweiligen Knoten nachzubilden (also die Ausgangsimpedanz und die Ausgangslast) und außerdem einen Offsetabgleich zu machen, der wieder die Ausgangsgleichspannung ergibt, die sich mit geschlossener Schleife einstellt. Bei größeren Verstärkungen (>~10) lasse ich den Verstärker wie er sein soll und schalte eine riesige Induktivität in die Verbindung zum Ausgang. Man hat dann den niederohmigen Teilerwiderstand nach Masse als Impedanz am invertierenden Eingang, also fast die gleichen Verhältnisse wie im Normalbetrieb. Die Änderung der Impedanz zur normalen geschlossenen Schleife ist dann unter 10%. Man spart sich dabei die oben genannte Bastelei. > Ich glaube es würde für deutlich stabilere Verhältnisse Sorgen wenn ich > den Punkt auch gegen Masse lege? Allerdings.
>Bei größeren Verstärkungen (>~10) lasse ich den Verstärker wie er sein >soll und schalte eine riesige Induktivität in die Verbindung zum >Ausgang. Man hat dann den niederohmigen Teilerwiderstand nach Masse als >Impedanz am invertierenden Eingang, also fast die gleichen Verhältnisse >wie im Normalbetrieb. Die Änderung der Impedanz zur normalen >geschlossenen Schleife ist dann unter 10%. Man spart sich dabei die oben >genannte Bastelei. Vielen dank (mal wieder :-) ) für Deine Erklärungen, das merke ich mir. >Wozu machst du das? Kauf einfach einen IC Das ganze wird höchstens zum Test aufgebaut, es geht um das theoretische Problem. Gruß, Jan
Jan K. schrieb: > die oben angehängte Schaltung ist ähnlich aufgebaut wie ein AD797 OPV > oder eine HDAM Schaltung. Schaue ich ins Bode-Diagramm (R14/C5 mit R8 Nein, ist sie nicht. Der Trick beim AD797 ist doch der floatende Stromspiegel... Deine Schaltung hat nur eine mittelmässige Performance, weil du keine sehr hohe Verstärkung erreichst. Schon gar nicht mit BC847 Transistoren mit einem Ft von ca. 300 MHz. Der Original AD797 verwendet Transistoren mit FT > 5 GHz. Was ist eine HDAM Schaltung? > Schaue ich ins Bode-Diagramm (R14/C5 mit R8 > verbinden, R8 auf 10k setzen) würde ich behaupten das die momentane > Auslegung bei Verstärkung 1 stabil sein müsste. Ist sie aber nicht. Natürlich nicht! Du hast keinen Kondensator, der irgendwie die Leerlaufverstärkung definiert runterbringt. Die 47 pF sind einfach mit dem Ausgang über 1 Ohm kurzgeschlossen. Lies dir doch wenigstens das Datenblatt zum AD797 durch, da ist doch alles schön erklärt. Die ganze AC Simuliererei ist äusserst fragwürdig zur Beurteilung der Stabilität: - Erstens kommt LTSpice nicht ausser Tritt, wenn es keine ordentliche Anregung in Form eines heftigen Stromimpulses gibt, egal ob die Schaltung instabil oder nicht ist. Eine Schwingung muss erst mal angeregt werden. - Zweitens schaust du dir nur einen gutmütigen Arbeitspunkt um 0 Volt herum an. Hässlich wird es wenn ein Transistoren in die Sättigung geht, und das Ft deutlich kleiner wird. Zum Glück geben die meisten Modelle das eh nicht her.
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