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 ;)
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!
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...
