op amp + mosfet = fuente de corriente. ¿Por qué necesitamos una resistencia de retroalimentación?

¿Se necesita la resistencia de retroalimentación para compensar el error de las corrientes de entrada? Cómo elegir la resistencia R2.

Fuente del circuito

Resistencia R2.

¿Puedo usar este circuito, amplificador operacional con rango de voltaje de entrada diferencial = +/- 0.6V? No estoy seguro. Yo creo que no

R2 (10k R4 en mi diagrama) está allí para formar junto con C1 (condensador de 1nF) un integrador Miller para evitar oscilaciones no deseadas. Y sí, este circuito a veces oscilará, principalmente debido al diseño deficiente de PCB / placa de pruebas. Y aquí tienes un ejemplo del mundo real (el de la placa de pruebas).

Sin la capacitancia de Miller:

Y después de agregar la capacitancia de Miller en el circuito:

http://www.ecircuitcenter.com/Circuits_Audio_Amp/Miller_Integrator/Miller_Integrator.htm

EDITAR

Hoy pruebo este circuito nuevamente. Y el resultado son: Para RG = 0 Ohms ; RF = 10k ohmios sin circuito de capacitancia Miller oscila (I_load de 1mA a 1A).

Pero sorpresa sorpresa Si corto la resistencia de RF (10K) las oscilaciones desaparecen mágicamente (incluso si RG ​​= 1K ohmios).

Entonces, parece que la causa principal de una oscilación en mi circuito fue una resistencia de retroalimentación. Sospecho que la RF junto con la capacitancia de entrada opamp y alguna capacitancia parásita agregan un polo (retraso) al circuito y el circuito comienza a oscilar.
Incluso cambio el opamp a "uno mucho más rápido" (TL071). Y los resultados fueron casi los mismos, excepto el hecho de que la frecuencia de las oscilaciones fue mucho mayor (713kHz).

No necesita una resistencia de retroalimentación y tampoco necesita C1. Supongo que el "diseñador" tiene una extraña percepción de que el circuito oscilará sin ellos, pero no lo hará.

• La oscilación ocurrirá si Q1 proporciona ganancia; no lo hará porque es un seguidor de origen.
• La oscilación ocurrirá si Q1 produce un cambio de fase significativo y esto es más posible pero aún improbable si R1 (resistencia de compuerta) se mantiene bajo en valor.

De hecho, debido a la presencia de R3, es probable que R1 sea superfluo para los requisitos.

Aquí hay un ejemplo de circuito de Analog Devices:

No veo las dos resistencias y el condensador en este esquema. Si estaba usando un amplificador operacional pobre para esta aplicación (debido a que los voltajes de compensación de entrada que causan imprecisiones en la corriente) como el LM358, entonces debería considerar usar un transistor bipolar como se muestra en la hoja de datos en la página 18: -

Sin embargo, creo que funcionará con un MOSFET siempre que no use una resistencia de compuerta (o una muy pequeña). Hay muchos ejemplos del uso del LM358 con MOSFET sin todos los "extras":

Esta es una configuración estándar para manejar una carga capacitiva como cables largos (dentro de una configuración estándar de sumidero de corriente).

El propósito de R1 / R2 / C1 es desacoplar la salida del amplificador operacional de la carga capacitiva presentada por la capacitancia de puerta / fuente MOSFET en serie con R3 .

No es necesario si R3 es significativamente grande en comparación con la impedancia de salida de bucle abierto del amplificador operacional (entre 8-70 ohmios para amplificadores operacionales comunes ** con corrientes de alimentación en el rango de ~ 1 mA por amplificador) o el MOSFET tiene baja capacitancia de entrada, o si el amplificador operacional está diseñado para funcionar con una carga capacitiva grande o ilimitada (si alguna de esas tres condiciones es verdadera).

R1 aísla la carga, mientras que C1 / R2 proporciona una segunda ruta de retroalimentación (también conocida como "compensación en bucle"). Si tiene R1, debe tener C1 / R2. R1 solo empeora la situación.

** Debe tener mucho cuidado con los amplificadores operacionales de baja potencia, que a menudo recomiendan aislar cargas capacitivas de más de solo 100pF.

$\Omega$

Editar ': con respecto a la elección de los valores para una situación dada, consulte esta referencia. R2 debería ser un valor tal que sea mucho más alto que R3 y no tan bajo que cause un desplazamiento u otros efectos negativos indebidos. Digamos en el rango de 1K-10K normalmente, pero podría ser mayor o menor para muy baja potencia o altas frecuencias respectivamente.

Entonces elija un valor para C1. El valor mínimo de R2 es:

$R_2 (min) = C_L \frac{R_O + R_1}{C_1}$

Entonces, si la capacidad de carga es de 10nF, incluido el efecto Miller, R1 es de 100 ohmios, RO es de 100 ohmios y C1 es de 100nF, entonces R2 (min) = 20 ohmios. Por lo tanto, el circuito como se muestra (si mis suposiciones son razonables) está excesivamente sobrecompensado y responderá mucho más lentamente de lo necesario.

Si elegimos C1 = 100pF, entonces R2 = 10K. O podrías usar 1nF y 1K.

El condensador en este circuito evita un pico de corriente cuando el circuito se enciende. Cuando el circuito está apagado, está completamente descargado, y cuando se enciende, la salida será VC y la corriente estará apagada o será inferior al objetivo. El terminal negativo del amplificador operacional se activará con la salida del amplificador operacional. La salida aumentará hasta alcanzar el valor objetivo.

Si no está presente, el terminal negativo del amplificador operacional estará en tierra mientras que la salida del amplificador operacional aumenta a un voltaje más alto que el objetivo, ya que impulsa la capacitancia de la puerta a través de 100 ohmios y posiblemente puede saturarse. Cuando se enciende el FET, se puede producir un sobreimpulso cuando el amplificador operacional se recupera de la saturación.

Bueno, es un circuito extraño. No necesariamente malo.

Tenga en cuenta que la salida del amplificador operacional es una señal de tierra pequeña y verá que R2 y C1 forman un filtro de paso bajo. El R1 que actúa contra la puerta del transistor también actúa como un filtro.

C1 también inyecta cambios en la salida del amplificador operacional nuevamente en la entrada de inversión y, por lo tanto, acelera su respuesta a los cambios de paso en la entrada de control. Esto tiene el impacto de ralentizar la respuesta de la salida del amplificador operacional.

La optimización del circuito dependerá, entre otras cosas, de la impedancia de entrada del amplificador operacional.

Curiosamente, todo esto se combina para permitir que este circuito se optimice para cambios dinámicos en la carga y en la referencia de entrada de forma independiente.