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[运放] 紧急求助:OPA551电压跟随输出 多路级联时的自激振荡问题

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 楼主| 发表于 2017-7-3 15:43 | 显示全部楼层 |返回版面||阅读模式
因为需要24路电压输出, 输出电压级联,比如每路4V, 24路级联就是 4×24=96V。

每路的电压为隔离电压+DAC的输出(由于DAC的输出电流小, 我需要至少150mA左右的输出驱动), 因此就用了
OPA551UA作为电压跟随,以来增加驱动,单路实验时没问题。

等实际画好24路板,测试时,发现给超过6~7路的OPA551电压时(输出就会有振荡波形);  而当只有4路有电压输出时(电压4V , 其它路都保持为0V ), 输出没振荡。

电路示意图如附件:

测试的波形如下图:(输出通道1- 隔直)


输出通道2- 隔直:



输出通道3- 隔直:



启动电压,我是由下到上,一路一路的给DAC电压的, 感觉像是到一个高压后,自激振荡了,然后通过0欧电阻一路路传下来。(我有去掉2K
电阻负载, 结果还是一样。


请教各位大侠,这是怎么引起的? 有什么办法解决吗?  是否需要换别的什么运放?  感谢感谢!

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 楼主| 发表于 2017-7-3 16:17 | 显示全部楼层 |返回版面
有按OPA551的手册,加过R1,R2 (10K)反馈电阻,Gain=2,还是不行。奇怪。 另外,在输出中也试过串上1欧姆电阻,也不行,还是同样的问题。



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发表于 2017-7-3 22:59 | 显示全部楼层 |返回版面
是电源的隔离不够吧?
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技术总监

发表于 2017-7-3 23:00 | 显示全部楼层 |返回版面
用加法器不行么?
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发表于 2017-7-4 08:51 | 显示全部楼层 |返回版面
输出含有较信号频率为低的涟波,代表前級退耦不足。第2级有24路,可以4~6路共用一组R·C电源退耦。
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 楼主| 发表于 2017-7-4 09:37 | 显示全部楼层 |返回版面
戈卫东 发表于 2017-7-3 22:59
是电源的隔离不够吧?

每路都是金圣阳的隔离电源模块供电, 5V->9V, 隔离应该没问题
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 楼主| 发表于 2017-7-4 09:37 | 显示全部楼层 |返回版面
戈卫东 发表于 2017-7-3 23:00
用加法器不行么?

因为需要每一路单独输出和控制电压,需要独立,不能用加法器i
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发表于 2017-7-4 09:40 | 显示全部楼层 |返回版面
先测量下9V上的波形是不是这样的
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发表于 2017-7-4 09:41 | 显示全部楼层 |返回版面
估计是隔离DAC受电源功率的影响。
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 楼主| 发表于 2017-7-4 09:44 | 显示全部楼层 |返回版面
king5555 发表于 2017-7-4 08:51
输出含有较信号频率为低的涟波,代表前級退耦不足。第2级有24路,可以4~6路共用一组R·C电源退耦。 ...

DAC 也是24路,都是隔离的, 不共地,所以不能加RC电路, 因为需要100mA电流驱动,有不能影响输出电压,所以不能直接在输出上串个10~50欧姆电阻,也不能再输出加个电容, 加了以后会振荡,芯片很烫。

我今天把OPA551去掉,24路输出都没问题, 可以看来就是OPA551跟随器有异常。

现在请大神帮忙看看有没其他什么 增大驱动电流的方法?  或提高运放跟随器的方法。 感谢!

因为我是设备,每路输出都直接对客户的负载。  如每路的输出都不稳定,那就麻烦了。...
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 楼主| 发表于 2017-7-4 11:24 | 显示全部楼层 |返回版面
一周一天班 发表于 2017-7-4 09:40
先测量下9V上的波形是不是这样的

你好, 我测试了9V电源波形, 波形在只有3~4路启动时,是好的。一旦通道多了, 输出振荡, DAC输出和OPA551的电源上都波形,估计是窜过来的。  如把运放都拿掉, (就是不加OPA551了,不做电流放大), DAC的输出都是正常的了。
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 楼主| 发表于 2017-7-4 11:30 | 显示全部楼层 |返回版面
我刚看了一些资料,看到有加NPN管来做驱动的, 比如用LM358+NPN管,如下:

这种方法和直接用功率运放OPA551做的跟随器比, 有什么区别? 会更稳定些吗?  Rf 就变成接 外部客户的负载(可大可小)

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发表于 2017-7-4 12:49 | 显示全部楼层 |返回版面
估计还是电源的问题,隔离度不好

不能说用了商品隔离模块一定就没问题
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发表于 2017-7-4 12:56 | 显示全部楼层 |返回版面
henryawo 发表于 2017-7-4 09:44
DAC 也是24路,都是隔离的, 不共地,所以不能加RC电路, 因为需要100mA电流驱动,有不能影响输出电压, ...

是在运放电源端加入退耦,不是叫你在信号线上加入R-C低通。
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发表于 2017-7-4 13:31 | 显示全部楼层 |返回版面
可以肯定是隔离电源问题。是什么型号?看看功率够不够
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 楼主| 发表于 2017-7-4 14:28 | 显示全部楼层 |返回版面
一周一天班 发表于 2017-7-4 13:31
可以肯定是隔离电源问题。是什么型号?看看功率够不够

您好, 隔离电源用的是B0509S-2WR, 这是它的链接:http://www.mornsun.cn/uploads/pdf/B_S-2WR2.pdf

隔离电源是5V转9V (2W的),  输出有接100uF电解电容, 0.1uF电容。
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 楼主| 发表于 2017-7-4 14:31 | 显示全部楼层 |返回版面
king5555 发表于 2017-7-4 12:56
是在运放电源端加入退耦,不是叫你在信号线上加入R-C低通。

恩,谢谢, 我有在运放OPA551的9V电源上加0.1uF电容,还是一样结果
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 楼主| 发表于 2017-7-4 14:37 | 显示全部楼层 |返回版面
xuplastic 发表于 2017-7-4 12:49
估计还是电源的问题,隔离度不好

不能说用了商品隔离模块一定就没问题

我用的24个5V转9V的隔离模块, 测试时,给4~5路DAC加数据,输出电压给 运放跟随器, 运放的输出没问题,没振荡, 一旦多了,比如多了1个通道,振荡就起来了。 我有怀疑, 因为它们的输出是级联的(上下级联), 电压不断被抬高, 不知是不是这样造成振荡。 具体原因还不知道为啥。。。
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 楼主| 发表于 2017-7-4 14:45 | 显示全部楼层 |返回版面
这是9V电源电路,原板子开始没加0.1uF电容。

我后来在通道1~3,OPA551运放的电源上了0.1uF电容, 看起来一样,还是有振荡,就没再加了,
我再试试,在所有通道运放上加0.1uF电容看看是否可以。

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发表于 2017-7-4 17:08 | 显示全部楼层 |返回版面
级联啊,才搞明白。肯定出问题啊,对单个DCDC来说,完全没有一个稳定的地。振荡很正常的结局。不能这样设计,太有创意了。
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