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[运放] 高频加热，输出失真问题

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 楼主| geassdai 发表于 2018-1-31 21:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
AC, AD, 正弦波, 电阻, d/a
新人一枚，目前在调试高频加热电路，原理图如下：
其中，AD9764为D/A，LF147为四通道的运放，AD9764和LF147结合生成频率为100k,幅度为正负10V的正弦波，然后经过达林顿管输出大电流进行加热。如果负载为纯电阻的话
达林顿管输出的波形为标准的正弦波。但是经过一个10米长的导线输出到电阻为30欧姆的加热片会出现失真。加热片的PCB大致为：

输出的波形为：

请大神求助，是导线过长或加热片的结构导致的容性负载和感性负载的问题吗？还是其他的问题？
以及解决的方法，进行相位补偿？如何补偿？请大神回答，万分感谢！

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xch
你只需破坏寄生振荡频率点环路的相位关系即可。 所以建议你串联一个5MHZ附近的超前相位补偿电路L//R。5mhz = r/（2pai*L）  发表于 2018-2-2 09:56
xch
仔细看波形。在交越失真区和峰值附近饱和区由于放大倍数下降停止振荡。 启振后幅度寄生振荡幅度不是很高。振荡频率大约5mhz，需要楼主仔细测量...   发表于 2018-2-2 09:50

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参与人数 1威望 +1 收起 理由
king5555 + 1 输出端要有调零机制，输出接电阻30欧串电容到地，R103再并电容。

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zyj9490 发表于 2018-2-1 13:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 zyj9490 于 2018-2-1 16:40 编辑

R103并联一个小电容试下。从小试到大。
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dfyh1101 发表于 2018-2-1 16:07 来自手机 | 显示全部楼层
同楼上
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xiaxingxing 发表于 2018-2-1 16:37 | 显示全部楼层
有可能是导线长的原因，导致导线间的容性耦合。我们做一个项目，也测到跟你一样的波形，频率也是100KHz。你减短导线长度试试。
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mcu5i51 发表于 2018-2-1 16:38 | 显示全部楼层
很怀疑你的加热板，这样好像磁场抵消了，除非你的加热物品距离小于PCB上的间距
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wwhh 发表于 2018-2-1 16:44 | 显示全部楼层
学一下音频功放输出端的RC电路，即10~30欧电阻串联0.1uF电容然后将此RC电路并接在输出端。
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gx_huang 发表于 2018-2-1 16:50 | 显示全部楼层
有轻微的寄生振荡，放大器经常遇到的情况，想办法减少高频的增益和相位。
末级运放和三极管跟随，竟然没有任何低通滤波措施，确实容易寄生振荡的。
输出加RC补偿负载，也会改善。
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 楼主| geassdai 发表于 2018-2-1 20:58 | 显示全部楼层
zyj9490 发表于 2018-2-1 13:14
R103并联一个小电容试下。从小试到大。

谢谢你的回答，当时我试了好像100pf的电容，发现更差了，就没有再试。。。我再按照你的方法再试试。
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 楼主| geassdai 发表于 2018-2-1 21:02 | 显示全部楼层
xiaxingxing 发表于 2018-2-1 16:37
有可能是导线长的原因，导致导线间的容性耦合。我们做一个项目，也测到跟你一样的波形，频率也是100KHz。你 ...

哇，那真的有缘。导线不太好短了，不知道还有没有其他的解决措施。
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 楼主| geassdai 发表于 2018-2-1 21:04 | 显示全部楼层
mcu5i51 发表于 2018-2-1 16:38
很怀疑你的加热板，这样好像磁场抵消了，除非你的加热物品距离小于PCB上的间距 ...

你猜对了，高频加热电路和PCB板设计就是为了既能够加热又不产生磁场。加热片为柔性加热片，包裹住被加热的物体。
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 楼主| geassdai 发表于 2018-2-1 21:06 | 显示全部楼层
wwhh 发表于 2018-2-1 16:44
学一下音频功放输出端的RC电路，即10~30欧电阻串联0.1uF电容然后将此RC电路并接在输出端。 ...

嗯，当时我试了10欧姆串联0.1uF的电容，确实有改善，输出波形还是有些失真，还想进一步改善。
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雪山飞狐D 发表于 2018-2-1 21:07 | 显示全部楼层
   用比较粗的屏蔽线试试，你那么长的线容易引起共模干扰
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 楼主| geassdai 发表于 2018-2-1 21:15 | 显示全部楼层
雪山飞狐D 发表于 2018-2-1 21:07
用比较粗的屏蔽线试试，你那么长的线容易引起共模干扰

好的，我试一下，加热的导线的确不是太粗，谢谢。
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 楼主| geassdai 发表于 2018-2-1 21:15 | 显示全部楼层
gx_huang 发表于 2018-2-1 16:50
有轻微的寄生振荡，放大器经常遇到的情况，想办法减少高频的增益和相位。
末级运放和三极管跟随，竟然没有 ...

嗯，谢谢，我试一下。
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雪山飞狐D 发表于 2018-2-1 22:10 | 显示全部楼层
geassdai 发表于 2018-2-1 21:15
好的，我试一下，加热的导线的确不是太粗，谢谢。

一定要屏蔽
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 楼主| geassdai 发表于 2018-2-1 22:14 | 显示全部楼层
雪山飞狐D 发表于 2018-2-1 22:10
一定要屏蔽

OK，万分感谢
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xch 发表于 2018-2-1 22:24 | 显示全部楼层
看样子是高频寄生振荡。频率达到5Mhz左右。用一个10uH左右功率电感并联100ohm电阻，然后串联在输出端和负载之间。
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 楼主| geassdai 发表于 2018-2-1 22:31 | 显示全部楼层
xch 发表于 2018-2-1 22:24
看样子是高频寄生振荡。频率达到5Mhz左右。用一个10uH左右功率电感并联100ohm电阻，然后串联在输出端和负载 ...

嗯，多谢大神，我试一下。
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xch
还有一种方法，就是换了运放。LF1476 的GBW 才4MHZ，很差的性能。 用一个音频功放的性能可能比你这电路好很多  发表于 2018-2-2 10:20
xch
元件靠近放大器这头串联。  发表于 2018-2-2 10:08
xch
如果串联后输出幅度下降超出你可以接受范围，可以适当按照比例减小电感值和电阻值。 要不你提升电源电压  发表于 2018-2-2 09:58
dsyq 发表于 2018-2-3 16:46 | 显示全部楼层
学习！
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maychang 发表于 2018-2-3 18:13 | 显示全部楼层
产生热量，用高频交流和用直流或者低频交流也是一样的。
不知道楼主为什么要用100kHz这么高频率电流来加热。
为什么不用工频交流或者直流来加热？
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