请教一个V/I转换电路的问题！

只看该作者 · 2012-3-5 16:06

请教各位，我的这个V/I转换电路发生震荡，但不知道问题出在哪里？测试时的输入信号是10Hz 2Vpp的正弦波，RL是负载，负载两端信号如照片所示。我将U10换成OP07后不震荡了，如果还是用OP27怎么改进？另外这个电路如果输入电压值保持不变，那么负载的电路是否也能保持稳定？

只看该作者 · 2012-3-5 21:44

在6脚和2脚并个1M的电阻，再在上面并个47P的电容

1万 · 2012-3-5 22:18

把1uf电容换成10nF,去掉R65

只看该作者 · 2012-3-5 22:31

这对于我是个复杂的问题。
我的理解是，既然是一个负反馈问题。
如果按照2楼的方法补偿，方向是正确的，但对于不精通补偿方法的工程师来说，其实是困难的，因为你都搞不清出零极点分布，这样的补偿在‘盲调’的情况下，看上去更像是在碰运气，具有不可复现的特点，最有沦为通常的经验派。

我觉得可以这样尝试：降低环路的DC增益，使得幅频相应交越点达到0dB前，相频相应的相位余量满足稳定条件。前提是你的RLoad不是需要比较与环路动态相应速度更快的负载，我觉得你的负载可能是这样的特性，如果是这样的，那么你的C7与R68并联更有好的作用。

更好的方法就是使用bode plotter或网络分析仪绘制出波特图（矢量形式的），这样POLE&ZERO一目了然，那么按照2楼的补偿方向，就可做到有的放矢。难度在于设备太贵。

只看该作者 · 2012-3-5 23:53

正如4楼所说，相位余量不足，导致振荡。印象中OP27速度较快，8MHz带宽，前向通路的扩流电路延时大，而反馈采用的OP27相对于正向通道速度略显慢。换句话说正向通道的OP27快速调整，而调整的效果迟迟没有到来，等调整效果显现了，OP27已经过分调整，因此反向调整，最终振荡。而OP07属于低速运放，印象中只有0.6MHz带宽（这个需要查资料了），所以使用OP07正常。
2楼的补偿方法可行，但是和R60、C6补偿方式基本等同，如果可以楼主尝试将R60改为0，如果依然振荡，则2楼的补偿方法堪忧。
BODE图是个好的设计方法。向OP27这样的运放可以查到BODE图，根据BODE图可以写出传递函数，三极管也有（我一般按照三极管频率特性设置为一阶惯性），然后计算闭环传递函数，最后可以看到极点位置，如果需要进行补偿和调整，直至极点都在复平面负半轴部分。
另外也可以仿真看看，但是我比较笨，对pSPICE不擅长。
其实，这个线路我搭过，我的补偿方法：正向通道6-3脚间加10M电阻，6-2间加33p电容，在阻性负载条件下，稳定。

只看该作者 · 2012-3-6 09:17

非常感谢各位朋友的帮助！
之前我就尝试过将R60改为0，没有效果；
最初的电路本来是没有R64 R65 R67 R68，这种情况下即使U10使用OP07也震荡，所以才加上；
正如4楼所说，我对补偿很不熟悉，基本属于盲调，如果方便还请普及一下有关补偿方面的常识，提供些资料也行，不胜感激！还有把C7放在R58那里是因为我看到负载的波形上有些毛刺，而输入信号看不到，所以就加在这了，R58那里也加一个为好！
这个电路我用过PSPICE仿真（也不擅长），没有出现震荡的情况；后来NI的Multisim仿真（首次使用），原始电路震荡，但是改进到现在这个电路也仿真不出震荡。还有一个情况需要说明，负载RL是电磁线圈，设计的目的就是DAC输出一个稳定的电压值作为输入信号，在负载上得到一个稳定电流，从而产生一个恒定的磁场。我之前没有交代清楚这个复杂感性的。由于手头暂时没有实际负载，就是用了大功率绕线电阻代替。
还请各位朋友继续赐教！前面提到的改进方法待我试过后汇报！

只看该作者 · 2012-3-6 09:36

U10反馈回路（小环内）太复杂了，这样做实在是自找麻烦。做过±10V转±100mA，驱动伺服阀，毫无问题，装了很多了，只需要调整满度，线性非常好。电路基本和你的上半部分类似，使用OP07。对于10Hz场合，OP07足够好了。

只看该作者 · 2012-3-6 11:27

我也没做过这种电路（驱动感性负载）。
用google搜索Operational Amplifier Stability，这是我看过的唯一的资料。

我觉得1N4148偏置不了达灵顿（我也没用过darlington），因为我觉得diode只有一个BE结，而达灵顿却有两个，所以，感觉偏置电压没法设置，是这样吗？有这样做法的原始出处吗？

1万 · 2012-3-6 12:07

把R60接到V4，不要接在V3.
RL下方的1uf电容一定要去掉。

只看该作者 · 2012-3-6 12:47

MARK

1万 · 2012-3-6 13:31

按照2楼的方法补偿，方向是正确的，但对于不精通补偿方法的工程师来说，其实是困难的，因为你都搞不清出零极点分布，这样的补偿在‘盲调’的情况下，看上去更像是在碰运气，具有不可复现的特点

赞同！
先用仿真抓波形，观察。

1万 · 2012-3-6 13:32

然后知道改变RC对电路的影响趋势后，再实际调试。

只看该作者 · 2012-3-6 14:12

上午尝试了昨晚几个朋友的建议，不过没成功。
5楼朋友的方法（补偿方法：正向通道6-3脚间加10M电阻，6-2间加33p电容，在阻性负载条件下，稳定。）放到我的电路上就不行了。但是负载上的波形不一样了，原来的电路在过零点没有震荡，电压越高振幅越大，改完后是整个正弦波上基本都是等幅的震荡，幅度很大。不知道是不是我哪里搞错了，找时间我再试试。
谢谢GavinZ朋友提供的资料。4148的确不够偏置，因为目前主要解决震荡问题就先没管它，换成电阻计算分压在1v左右差不多了（发光二极管的节压降高，用这个估计可以）。要说出处，好像还是大学教材里的。
9楼朋友提醒的好，C7真是不能放在那里。谢谢提醒！另外您提到的R60接到V4，应该是解决偏置问题吧？没有这个R60，我记得即使用OP07也会震荡（没有做调试记录习惯，做过的都不敢确认了，该打！）。
如果反馈电阻使用大功率大阻值电阻就可以不用U13直接反馈到U10-2，这样使用OP27就没问题了。但是我只能用小阻值采样电阻，这个测试电路用的1欧姆，以后还得改成小得多的，需要放大倍数大得多。虽然目前U10使用op07可用，但还是不确定是否稳妥，而且很想知道OP27震荡问题出在哪里，所以还得和这个电路死磕下去！

只看该作者 · 2012-3-6 14:12

C6, R60, R65,C7全部去掉，反馈放大部分全部去掉，V5直接接到V2，R59，R57更换成两个10mA的恒流源，妥妥的。

只看该作者 · 2012-3-6 19:00

看的多，不如看得精，这个电路哪位高手给仔细讲解下，请求版主给条裤子！

1万 · 2012-3-6 19:25

我还是觉得C6太大了,控制参数的滞后太厉害.改成1n或10n
R60右边接V4可以不需要偏置,推挽也不会失真.
此电路U10A应该看成一个误差PI调节器.U10+图腾柱看成一个功率运放.
U10B为反馈电路,11倍增益.这里的增益可以增加电路的信噪比.

1万 · 2012-3-6 19:28

另外R61可以并一个小电容,1nF

只看该作者 · 2012-3-6 20:15

强烈要求ZiP8683463帮忙仔细分析下！

2万 · 2012-3-6 21:21

本帖最后由 xukun977 于 2012-6-19 14:17 编辑

上面所有

只看该作者 · 2012-3-7 09:30

21楼的朋友，麻烦您用这个波特图给分析一下，很惭愧没看明白！本人用PSPICE只限于看看时序相应和带宽转折点什么的。

请教一个V/I转换电路的问题！

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