OP1678 funcionando caliente

He construido un circuito que convierte una señal de 0-5 V a una señal de +/- 9 voltios usando los amplificadores operacionales OPA1678 (diseño original de aquí ). La señal de 0-5V se recibe desde un potenciómetro de 10k a través de los rieles + 5V y GNDA.

El circuito funciona exactamente como se desea, excepto una cosa: el circuito, incluso sin una carga conectada, se calienta, demasiado caliente para tocar después de aproximadamente 1 minuto.

Elegí el OPA1678 para su operación de riel a riel, ya que deseábamos una salida de oscilación máxima de mi suministro limitado. (mi Vin está limitado a +/- 9V) Me pregunto si hice una mala elección de componentes o si algo más está mal.

El condensador grande en la salida de U3B es más que probable que haga que su amplificador oscile, disipando una gran cantidad de exceso de potencia.

Mirando la hoja de datos, puede ver los siguientes gráficos:

Con solo 600pF, el margen de fase es de solo unos 15 grados. Con 0.1uF estás en un gran problema.

La hoja de datos tiene esto que decir también sobre las cargas capacitivas:

8.1.1 Cargas capacitivas Las características dinámicas de la serie OPA167x están optimizadas para ganancias, cargas y condiciones de operación comúnmente encontradas. La combinación de baja ganancia de circuito cerrado y altas cargas capacitivas disminuye el margen de fase del amplificador y puede conducir a picos de ganancia u oscilaciones. Como resultado, las cargas capacitivas más pesadas deben aislarse de la salida. La forma más sencilla de lograr este aislamiento es agregar una pequeña resistencia (RS igual a 50 Ω, por ejemplo) en serie con la salida. Esta pequeña resistencia en serie también evita la disipación de exceso de potencia si la salida del dispositivo se acorta.

Entonces, si necesita un filtro en la salida de U3B, conviértalo en un filtro RC, desacoplando la capacitancia del amplificador.

Como otros han dicho, el condensador C7 definitivamente está causando que el amplificador operacional oscile internamente, por lo que se está calentando (tratando de impulsar el voltaje C7 hacia arriba y hacia abajo desde el suministro de +/- 9V). Si lo mira de cerca con un osciloscopio, probablemente verá una onda de MHz.

Mueva C7 como se muestra a continuación:

La frecuencia de corte es , por lo que para un punto de bajada de 15 Hz 3dB, desea que C sea aproximadamente 1uF.$f_c = \frac{1}{2\pi R C }$

C7 no habría hecho nada de valor, incluso si no estuviera causando su problema, la impedancia de salida de ese amplificador es de aproximadamente cero bucle cerrado (lo que cuenta) y quizás 100 ohmios de bucle abierto (el cambio de fase desde el cual está causando la oscilación) .

Es común que ocurran oscilaciones en los controladores de voltaje con grandes cargas de reactancia negativa. El resultado es Vmax / 2 * Imax = Pd disipación de potencia.

El mejor rendimiento se obtiene con:

• << 10 pF (rastreo) con carga de 10K en el búfer de modo de corriente estable * 1 para cumplir con los requisitos de la interfaz
  • Las salidas de riel a riel tienen alta impedancia cuando se produce la limitación de corriente de ruido de HF.
• agregue cap a 2.5Vref y a Vin + para que coincida con Req * C = T constante de tiempo.
  • Esto actúa como un multiplicador de capacitancia

* 1 incluso potencia de audio "lineal" Los amplificadores de CC acoplados oscilarán a menos que una carga R en serie con tapa amortiguadora reduzca la oscilación de HF por debajo de la ganancia de la unidad. Esto está incluido y generalmente no es necesario agregarlo. Pero conducir una batería con un amplificador de audio o una inductancia grande como un motor no es una buena idea.

Por lo tanto, cualquier buen diseño de amplificador de audio de CC puede funcionar para sus especificaciones hidráulicas