反馈回路放大，压控恒流源，会不会振荡？

2018-2-26 16:18

要求：负载1~10欧姆，纯阻性，要求输出0~2A，电流／电压反馈精度0.1%。
请教高手：图中红色粗线反馈电流信号，哪种方案最佳？谢谢。

2018-2-26 19:45

0.1% 的精度, 这个要求不低哪. 先不说电路结构, 反馈系统的元器件要达到这个要求也不容易哪

2018-2-27 09:43

本帖最后由 ymhu 于 2018-2-27 10:05 编辑

airwill 发表于 2018-2-26 19:45
0.1% 的精度, 这个要求不低哪. 先不说电路结构, 反馈系统的元器件要达到这个要求也不容易哪 ...

感谢版主大人光顾，目前主要有两个担忧：（1）通常恒流源都是 Iout=Vset/Rs，如果是uA/mA还好，Rs可以大一点，反馈回路直接电压跟随就好了（如图中的JP14），现在要照顾2A，所以Rs选的小一点，DAC输出Vset信号可以到2.5V，那么＜是不是需要＞在反馈回路将Rs上的电压信号放大呢？（如图中的JP11／JP12），如果需要放大，JP11反馈好、还是JP12反馈好？什么思路预防和处理可能产生的振荡？（2）负载端电压反馈，如果信号较大，需要袞减，相反需要放大，应当需要做成程控放大，这个是软件控制放大选通好，还是硬件比较器控制放大选通好？谢谢。

2018-2-27 11:02

如果能够把信号放大到 ADC 量程一半以上, 当然可以得到好的精度
用 PGA 是应付大信号范围提高各档信号精度的好办法, 只是这类器件通常价格不低.

2018-2-27 17:20

airwill 发表于 2018-2-26 19:45
0.1% 的精度, 这个要求不低哪. 先不说电路结构, 反馈系统的元器件要达到这个要求也不容易哪 ...

1%精度也可以

2018-2-27 17:34

lihui567 发表于 2018-2-27 17:20
1%精度也可以

又一位版主大人光顾，感谢。
我理解，
器件精度方面，可以想办法标定，
只要漂移、噪声满足要求就好办了。

2018-2-27 20:53

电路有点罗嗦,采样电阻用一组就好.

2018-2-28 12:20

肯定会震荡，肯定达不到0.1%

2018-2-28 12:48

ymhu 发表于 2018-2-27 17:34
又一位版主大人光顾，感谢。
我理解，
器件精度方面，可以想办法标定，

到时也可以通过软件滤波来稳定AD值

2018-3-1 10:03

摸摸发表于 2018-2-27 20:53
电路有点罗嗦,采样电阻用一组就好.

先打一板回来测试一下，
最终只用一种方案。

2018-3-1 10:06

fzyuan 发表于 2018-2-28 12:20
肯定会震荡，肯定达不到0.1%

感谢大侠指导，
能不能指导一下处理思路呢？
图上的三种反馈方案，
最后只会留下一种。
板子这些天就发去板厂。
谢谢了。

2018-3-1 12:36

猜想楼主最终要稳定的是右边CN1的2、8脚之间流过的电流。考虑到各种误差因素，三个反馈点实际得到的采样信号是不同的。
最下面那个直接采样晶体管发射极电流，除去采样电阻的误差外，还有一个误差就是晶体管集电极电流与发射极电流的误差，大约是(1/beta^2)关系。
中间那个与下面那个的差别在于经过一个运放的放大，所以还要增加这个放大器的误差，而且由于多了一个放大器就增加了自激的可能。
最上面那个似乎有些问题，其想法是直接采样流过负载的电流通过差分放大器转换为电压，但是经过晶体管T1后这个转换关系可能不成立，还请楼主仔细斟酌。

2018-3-2 11:13

ymhu 发表于 2018-3-1 10:06
感谢大侠指导，
能不能指导一下处理思路呢？
图上的三种反馈方案，

1.不建议采用高端电流采样，电路中T1会引入明显的误差（Ic = Ie - Ib，而Ib与三极管的放大倍数相关），虽然其初始误差可以校准，但三极管的放大倍数的温度系数是很大的。
      所以这个结构的电路完全无法保证0.1%的精度。
      所以JP11这个反馈通道就不用考虑了。
2.JP12的反馈通道，理论上完全没有问题，但考虑多了一级运放，会使信号的相位关系变得复杂。
      并且，也无法通过这个方式来提高信噪比。
      所以，这个通道的也可以不考虑了。
3.JP13的反馈通道是最简洁的。
      但是当前电路中缺少相位补偿的位置。
      建议在JP13至U1的Pin6之间串一个电阻（k级），在U1的Pin6、Pin7之间加一个小电容（可以根据实际情况调整）。

4.R11太大了，U3A、U3C的电源电压太低，无法正常工作的。
      可以去掉U3A、U3C，直接将电压采样接到RA1B、RA1C，再调整一下U3B这个差分放大器的增益，应该就可以工作了。

2018-3-2 14:54

fzyuan 发表于 2018-3-2 11:13
1.不建议采用高端电流采样，电路中T1会引入明显的误差（Ic = Ie - Ib，而Ib与三极管的放大倍数相关），虽 ...

高人啊，感谢您的指导。

2018-3-2 14:54

fzyuan 发表于 2018-3-2 11:13
1.不建议采用高端电流采样，电路中T1会引入明显的误差（Ic = Ie - Ib，而Ib与三极管的放大倍数相关），虽 ...

高人啊，感谢您的指导。

2018-3-8 17:19

ymhu 发表于 2018-2-27 17:34
又一位版主大人光顾，感谢。
我理解，
器件精度方面，可以想办法标定，

能满足要求就可以

2018-3-8 20:54

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