运放LM2904的一点疑问

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 楼主 | 2018-1-10 17:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
如下图; 左侧PWM标识处为MCU发出的1Khz控制信号,通过调节PWM,再通过运放作用,在运放1脚输出电压控制一个交流供电的泵。(泵具体型号: wincend,WB3-2E0H-II)。通过采集泵的实际转速来调节PWM(泵的负载有变化),使泵维持在一个恒定的速度。
先出现如下现象:
    1:直接按图示接电路,泵速会出现高于恒定值,继续高于恒定值,减速,减速,再高于恒定值。。。似乎PWM调节的滞后性很大。出现:A时刻的控制电压还没真正作用在泵上时,泵端速度信号已经被MCU采回。故A+dT1时刻,MCU发出更大的控制信号。所以泵最终会得到超出需要的控制电压信号。
    2:由于LM2904是双运放,讲1脚输出电压再通过另一路结成跟随,从7脚输出去控制泵。上述现象消失。泵从低于恒定值慢慢加上去,PWM调节实时性变好。
今天问一同事,他认为:
  1;结成跟随,降低了输出电阻,同时提高了电流输出能力(他的所谓提高,比如LM2904输处电流能力为50ma,通过结成跟随,提高到100ma。)。我第一次听说跟随有这种能力,请教下大家。
  2;怀疑,PWM实时性变好的原因。结成跟随,减低了输出阻抗4倍左右。这个输出的电阻,很可能和后级泵电路形成RC电路,R的减小,是的PWM实时性变好。

附件为LM2904 PDF,就以上两点疑问请教大家。


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| 2018-1-10 19:15 | 显示全部楼层
1;结成跟随,降低了输出电阻,同时提高了电流输出能力
2;怀疑,PWM实时性变好的原因。结成跟随,减低了输出阻抗4倍左右

这两点都是没有的事情。
| 2018-1-10 19:18 | 显示全部楼层
本帖最后由 redleaves 于 2018-1-10 19:20 编辑

C71上并联一电阻。运放可能需要采用双电源。
 楼主 | 2018-1-10 22:08 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-1-10 19:15
1;结成跟随,降低了输出电阻,同时提高了电流输出能力
2;怀疑,PWM实时性变好的原因。结成跟随,减低了输 ...

May老师,可能我没表述清楚: 关于输出阻抗的问题,结成同相比例放大时,其输出阻抗是结成跟随时输出阻抗的5倍。
    另,PWM实时性变好原因,您有什么建议?
       谢谢
| 2018-1-11 00:19 | 显示全部楼层
这个运放输出电流手册只写了nomal 35mA,最大能到多少?
| 2018-1-11 00:22 | 显示全部楼层
这里的C67是怎么算的,看过样例多是pF级的
| 2018-1-11 07:12 | 显示全部楼层
lylwff91128 发表于 2018-1-10 22:08
May老师,可能我没表述清楚: 关于输出阻抗的问题,结成同相比例放大时,其输出阻抗是结成跟随时输出阻抗 ...

好好看看该运放datasheet!
1;结成跟随,降低了输出电阻,同时提高了电流输出能力(他的所谓提高,比如LM2904输处电流能力为50ma,通过结成跟随,提高到100ma。)
该运放输出35mA,那是输出短路状态,也就是说35mA是该运放电流输出能力的最大限度,何来50mA或者100mA?




| 2018-1-11 07:22 | 显示全部楼层
lylwff91128 发表于 2018-1-10 22:08
May老师,可能我没表述清楚: 关于输出阻抗的问题,结成同相比例放大时,其输出阻抗是结成跟随时输出阻抗 ...

接成跟随器,负反馈量最大,输出阻抗确实会达到最小。输出阻抗减小是由于负反馈的作用。手册中明确标注:接成跟随器时输出阻抗典型值0.002欧。但首帖电路运放电压增益不过5倍,0.002欧的5倍不过0.01欧。数厘米电路板导线的阻抗即可达到0.01欧,故接成跟随器时的输出阻抗完全可以忽略。
| 2018-1-11 07:26 | 显示全部楼层
lylwff91128 发表于 2018-1-10 22:08
May老师,可能我没表述清楚: 关于输出阻抗的问题,结成同相比例放大时,其输出阻抗是结成跟随时输出阻抗 ...

“另,PWM实时性变好原因,您有什么建议? ”
首帖所说“直接按图示接电路,泵速会出现高于恒定值,继续高于恒定值,减速,减速,再高于恒定值。。。”现像,与整个环路反馈特性有关,包括传感器、比较放大电路、PWM产生电路……的幅频和相频特性。你并未将传感器和PWM产生电路给出,所以无法分析。
| 2018-1-11 10:35 | 显示全部楼层
这个不要什么事情都怀疑,怀疑也要观颜察色呀,总要有测试数据呀。
PWM输入、2级RC滤波、运放4倍的低通放大,测试一下输入输出,加了跟随,再测试跟随的输出。
有数据,才可以说话。
否则,加100个跟随,也不应该有作用。
软件本来就得考虑PID调节的响应的,PID也会振荡或者过调的。
| 2018-1-11 10:38 | 显示全部楼层
补充一下,如果输入是5V的PWM,4倍放大,如果输入100%占空比,输出已经饱和了。
即使输入50%的占空比,运放也快饱和了。
所以,如果没有严谨的设计,就先来个全面严谨的测试吧。
硬件设计,不是看最后结果功能是否好,是需要中间过程的数据的。
 楼主 | 2018-1-11 11:49 | 显示全部楼层
gx_huang 发表于 2018-1-11 10:35
这个不要什么事情都怀疑,怀疑也要观颜察色呀,总要有测试数据呀。
PWM输入、2级RC滤波、运放4倍的低通放大 ...

加一级跟随已经有作用了。软件上完全没差别,(加跟随前后)。
 楼主 | 2018-1-11 11:51 | 显示全部楼层
gx_huang 发表于 2018-1-11 10:38
补充一下,如果输入是5V的PWM,4倍放大,如果输入100%占空比,输出已经饱和了。
即使输入50%的占空比,运放 ...

老款的设备一直用的跟随解法。疑问:为何接跟随有这个作用
| 2018-1-11 16:38 | 显示全部楼层
lylwff91128 发表于 2018-1-11 11:51
老款的设备一直用的跟随解法。疑问:为何接跟随有这个作用

别老是疑问呀,赶紧动手测试一下输入输出波形呀。
加不加跟随,信号差别很小,为何差别很小就导致问题?
显然是整个系统设计的问题。

如果一个学生老是考60分多个几分,虽然考了10次都及格了,不能保证下次也能及格。
判断问题,不是简单的替换、对比等方**的方法。要有电子电路的科学思路。
| 2018-1-11 17:41 | 显示全部楼层
这个最好用PID调节,不管是软件还是硬件的PID。
否则,很难稳定的,特别是负载有变化时。
| 2018-1-13 11:15 | 显示全部楼层
你这放大器不稳定,加了跟随器后,不会自激振荡了
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