এলটিস্পাইস কেন এই অপ-অ্যাম্প দোলনটির পূর্বাভাস দেয় না?


15

আমি বেঞ্চ পরীক্ষার শক্তি সরবরাহের জন্য বৈদ্যুতিন লোড হিসাবে কাজ করার জন্য একটি সার্কিট বিকাশ করছি। এই সার্কিটটি পরীক্ষা করার পদ্ধতি সম্পর্কে একটি পূর্ববর্তী প্রশ্ন বেশ কয়েকটি খুব দরকারী উত্তর পেয়েছিল এবং এটি এখানে পাওয়া যাবে: ওপ অ্যামপ স্থায়িত্ব কীভাবে পরীক্ষা করতে হবে ? । এই প্রশ্নটি আমার সিমুলেশন এবং পরীক্ষার ফলাফলগুলি কীভাবে ব্যাখ্যা করা যায় সে সম্পর্কে।

এটি ব্রেডবোর্ডে সিমুলেটেড এবং টেস্ট হিসাবে সার্কিট স্কিম্যাটিক:

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

এলটিএসপাইস দ্বারা উত্পাদিত প্লটটি সার্কিটটি বেশ স্থিতিশীল বলে নির্দেশ করে। 5V রাইজে 1 এমভি ওভারশুট রয়েছে যা একটি চক্রের মধ্যে সমাধান হয়। বেশ কিছুটা জুম না করে সবেমাত্র এটি দেখা যায়।

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

এটি ব্রেডবোর্ডেড সার্কিটের স্কোপ ব্যবহার করে একই পরীক্ষার শট। ভোল্টেজের বৃদ্ধি অনেক ছোট এবং সময়কাল দীর্ঘ, তবে পরীক্ষাটি একই; অপ-অ্যাম্পের নন-ইনভার্টিং (+) ইনপুটটিতে বর্গাকার তরঙ্গ খাওয়ানো।

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে এখানে উল্লেখযোগ্য ওভারশুট রয়েছে, সম্ভবত 20%, তারপরে উচ্চ সংকেতের সময়কালের জন্য অবিচ্ছিন্ন দোলনের একটি ক্ষতিকারক ক্ষয় এবং পতনের দিকে কিছুটা ছোটখাটো-ইশ ওভারশুট রয়েছে। নিম্ন সিগন্যালের উচ্চতা কেবল গোলমাল তল (প্রায় 8 এমভি)। সার্কিটটি বন্ধ হওয়ার সময় এটি একই।

ব্রেডবোর্ডটি দেখতে এটির মতো:

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

মোসফেটটি হিটিং সিঙ্কের শীর্ষে রয়েছে, এটি হলুদ, লাল এবং কালো তারের সাহায্যে সংযুক্ত; গেট, ড্রেন এবং উত্স যথাক্রমে। ছোট প্রোটো বোর্ডের দিকে পরিচালিত লাল এবং কালো তারগুলি যথাক্রমে IN + এবং IN- হয়, ব্রেডবোর্ডের মাধ্যমে পাওয়ার-লেভেল কারেন্ট এড়াতে ব্রেডবোর্ড কলা জ্যাকের সাথে সংযুক্ত থাকে। শক্তি উত্স নিজেই কোনও অস্থিরতা এড়ানোর জন্য পরীক্ষায় শক্তি উত্স লোড করা হচ্ছে একটি সিলড লিড-অ্যাসিড (এসএলএ) ব্যাটারি। সিলভার জাম্পারটি যেখানে আমার ফাংশন জেনারেটর থেকে স্কোয়ার-ওয়েভ ইনজেক্ট করা হয়। নীচের বামে রোধকারক, ডায়োড ইত্যাদি হ'ল ম্যানুয়াল (পোটেন্টিওমিটার-ভিত্তিক) লোড স্তরের সেটিং সাব-সার্কিটের অংশ এবং এটি সংযুক্ত নয়।

আমার মূল প্রশ্নটি: এলটিএসপাইস কেন এই উল্লেখযোগ্য অস্থিতিশীলতার পূর্বাভাস দেয় না? এটি যদি কাজটি করে তবে এটি আমার পক্ষে কার্যকর হবে কারণ আমি আমার ক্ষতিপূরণ নেটওয়ার্কের অনুকরণ করতে পারি। এটি দাঁড়িয়ে হিসাবে আমি ঠিক বিভিন্ন মান এবং পুনরায় পরীক্ষা গুচ্ছ প্লাগ করতে হবে।

আমার মূল হাইপোথিসিসটি হ'ল IRF540N এর গেট ক্যাপাসিট্যান্সটি স্পাইস মডেলে মডেল করা হয়নি এবং আমি এমন একটি n 2nF ক্যাপাসিটিভ লোড চালাচ্ছি যা তার জন্য দায়বদ্ধ নয়। আমি এটি পুরোপুরি সঠিক বলে মনে করি না কারণ আমি মডেলটিতে ক্যাপাসিটেন্সগুলি দেখতে পেয়েছি ( http://www.irf.com/product-info/models/SPICE/irf540n.spi ) যা প্রস্থের সঠিক ক্রম বলে মনে হচ্ছে।

এই অস্থিতিশীলতার পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য আমি যেভাবেই সিমুলেশন পেতে পারি যাতে আমি আমার ক্ষতিপূরণ নেটওয়ার্কের মানগুলিতেও টিউন করতে পারি?

ফলাফলের প্রতিবেদন:

ঠিক আছে, দেখা গেল যে LTspice মডেলটি আমি LM358 অপ-অ্যাম্পের জন্য ব্যবহার করছিলাম তা বেশ পুরানো ছিল এবং ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়াটিকে সঠিকভাবে মডেল করতে যথেষ্ট পরিশীলিত ছিল না। ন্যাশনাল সেমি দ্বারা অপেক্ষাকৃত সাম্প্রতিক একটিকে আপডেট করা দোলনের পূর্বাভাস দেয়নি, তবে স্পষ্টভাবে 20% ওভারশুট দেখিয়েছে, যা আমাকে কাজ করার জন্য কিছু দিয়েছে। আমি আমার ব্রেডবোর্ড পরীক্ষার সাথে মেলে নাড়ি পিক ভোল্টেজও পরিবর্তন করেছি, যা ওভারশুটটি দেখতে সহজ করে তুলেছে:

LTspice প্লট আরও ভাল LM358N মডেলের সাথে

সেই "প্রতিক্রিয়া" এর ভিত্তিতে, আমি সর্বসম্মতভাবে প্রস্তাবিত ক্ষতিপূরণ পদ্ধতি দিয়ে শুরু করেছি যা আমি বিশ্বাস করি প্রভাবশালী মেরু ক্ষতিপূরণের একটি উদাহরণ । আমি নিশ্চিত নই যে গেট প্রতিরোধক সেই অংশ বা দ্বিতীয় ক্ষতিপূরণ প্রকল্পের অংশ কিনা, তবে এটি আমার পক্ষে সমালোচনা করে দেখা গেল। ন্যায্য পরিমাণে পরীক্ষার এবং ত্রুটির পরে আমি যে মানগুলি দিয়ে শেষ করেছি তা এখানে:

ক্ষতিপূরণমূলক স্কিম্যাটিক

এটি একটি খুব স্থিতিশীল তরঙ্গরূপ তৈরি করেছে, যদিও আমি উত্থাপন পেতে এবং কিছুটা তীক্ষ্ণ পড়তে চাই যদি আমি পারতাম তবে সরবরাহের সরবরাহের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়াটি আরও ভালভাবে পরীক্ষা করতে আমি এই লোডটি দিয়ে পরীক্ষা করব। আমি একটু পরে এটি কাজ করব।

ক্ষতিপূরণ করা এলটিস্পাইস প্লট

আমি তখন ব্রেডবোর্ডে নতুন মানগুলি ব্যবহার করেছিলাম এবং দেখুন আমি এটি পেয়েছি:

ক্ষতিপূরণ সুযোগ শট

আমি যে সম্পর্কে খুব মনস্তৃত ছিল :)

বিশেষত যেহেতু, নতুন উপাদানগুলিতে ফিট করার জন্য, আমি ব্রেডবোর্ড পরজীবীদের আরও ভাল চেয়ে খারাপ করেছি:

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

যাইহোক, এই এক সুখে শেষ হয়েছে, আশা করি এটি অনুসন্ধানে এটি খুঁজে পাওয়া অন্যদের সহায়তা করে। আমি জানি যে আমি ছোট্ট ছোট্ট চুলগুলি কীভাবে ব্রেডবোর্ডে বিভিন্ন উপাদান পোকে এই মানগুলিতে ডায়াল করার চেষ্টা করে ফেলেছি :)


1
এলটিএসপাইস আপনার ব্রেডবোর্ড এবং মোসফেটের মধ্যে ইন্ডাক্টরগুলি (ওরফে ওয়্যার জাম্পার) বুঝতে পারে না। এটি একটি ব্রেডবোর্ড ব্যবহার করার সময় 0 ভি যে সম্ভাব্য মারাত্বক পথটি নেয় সেটিও বুঝতে পারে না। এলটিএসপাইস মডেল গেটের ক্যাপাসিটেন্সটি উইল করবে এবং উত্স প্রতিরোধের সেই গেট ক্যাপাসিট্যান্সের সাথে সিরিজটিতে একটি মাঝারি মানের প্রতিরোধক স্থাপন করবে।
অ্যান্ডি ওরফে

1
আমি যে আইআরএফ 540 মডেলটি ব্যবহার করেছি (পিএসপাইস) এ অ্যাপ্লিকেশনের একটি বাল্ক-গেট ক্যাপ রয়েছে। 2nF, 1.1nF এর একটি গেট-সোর্স ক্যাপ এবং অ্যাপ্লিকেশনটির একটি গেট-ড্রেন ক্যাপ। 0.5nF। আমি মনে করি, ব্রেডবোর্ড পরজীবী এল এবং সি প্রভাবের কারণে সমস্যাগুলি দেখা দেয়। আপনার দখলকৃত অঞ্চল (সংক্ষিপ্ত সংযোগের তারগুলি) হ্রাস করা উচিত।
LvW

1
নীচে আমার উত্তর দেখুন (বাস্তব ওপ্যাম্প মডেল এবং ক্ষতিপূরণ নেটওয়ার্ক প্রয়োজনীয়)।
LvW

1
ওপ অ্যাম্প ভিসিসি থেকে গ্রাউন্ডে ন্যূনতম সম্ভাব্য সিরিজ এল সহ একটি 0.1uF লো ইএসআর ক্যাপ যুক্ত করুন। মে চেহারা শারীরিকভাবে এখন কিন্তু অপরিমেয় সংযোজন লুপ এবং দীর্ঘ breadboard গানগুলি ছাড়া Vcc সংযুক্ত এক অনুরূপ। এটি সম্ভবত পিন 8 থেকে পিন 4 পর্যন্ত আইসি বডি জুড়ে প্লাগ ইন করবে এবং কুরুচিপূর্ণ দেখাবে, তবে আধা-অসীমভাবে আরও ভালভাবে কাজ করবে। তারপরে বিদ্যুৎ সরবরাহের রেলগুলিতে যেখানে ভিসি লাইন ব্রেডবোর্ড পাওয়ার রেলটিতে প্রবেশ করে সেখানে বৃহত বৈদ্যুতিন ক্যাপ যুক্ত করুন। যদি আপনি নিজেকে তারে এড়াতে পারেন তবে আপাতত, পুরু 4 থেকে টিন 8 পর্যন্ত কুরুচিপূর্ণভাবে, যতটা সম্ভব সরাসরি সাহায্য করতে পারে, ...
রাসেল ম্যাকমাহন

1
... তবে আপনার কাছে এখন 0.1 ইউএফ মতভেদ রয়েছে (পূর্ববর্তী এল + সি এর জায়গায়) যথেষ্ট সহায়তা করবে। এটি যদি সহায়তা না করে বা সহায়তা না করে তবে ওপ্যাম আউটপুট থেকে এফইটি গেটে 10 ওহম রেজিস্টার বলার চেষ্টা করুন। এটি সাধারণত কিছুটা বেশি উদ্দীপনা এবং আপনি যে দোলনা দেখছেন তার চেয়ে কম কারণ দিয়ে থামিয়ে দেওয়া। | এটি সম্ভবত বেশিরভাগ প্রাসঙ্গিক পয়েন্টের তালিকার নীচে রয়েছে তবে অব্যবহৃত ওপ্যাম্পের উভয় ইনপুট গ্রাউন্ডিং করা কোনও খারাপ ধারণা নয়, (সম্ভবত :-) - অর্থাৎ মরফির মাঝে মাঝে অন্যান্য ধারণাও থাকে)। ফিরে রিপোর্ট ...। তারপরে আপনি "আমার উদ্দিষ্ট সার্কিট প্রশ্নোত্তরতে অন্যেরা যে আচরণ করছেন তাতে কী ভুল আছে তা দেখতে পারেন
রাসেল ম্যাকমাহন

উত্তর:


10

LM358 ইউনিটের জন্য বিভিন্ন মডেল রয়েছে। পিএসপাইস সিমুলেশনগুলি "LM358" এর উপর ভিত্তি করে অ্যাপ্লিকেশনটির একটি পর্যায়ে মার্জিনে আসে। 50 ... 60 ডিগ্রি। তবে স্পষ্টতই, এটি একটি খুব সাধারণ মডেল।

যাইহোক, যখন LM358 / এন মডেল ব্যবহার করে মার্জিন সামান্য হয় নেতিবাচক ! এটি পরিমাপকালে পর্যবেক্ষিত অস্থিরতার ব্যাখ্যা করে। সুতরাং, প্রতিক্রিয়া স্কিমের বাহ্যিক স্থিতিশীলতা প্রয়োজনীয়।

ক্ষতিপূরণ : ওপ্যাম্প আউটপুট নোডে একটি ক্ষতিপূরণ প্রকল্প (সিরিজ সংযোগ আর = 500 ... 1000 ওহমস এবং সি = 50 ... 100nF) অ্যাপ্লিকেশনটির একটি পর্যায়ে মার্জিন সরবরাহ করে। 50 ডিগ্রি (সিমুলেশন)।


এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ সাহায্য ছিল। আমি 1989 সাল থেকে একটি এলএম 358 স্পাইস মডেল ব্যবহার করছিলাম যা আপনার পয়েন্টারের ভিত্তিতে পাওয়া এলএম 358 / এনএস মডেলের চেয়ে অনেক সহজ ছিল। আমি আমার পরীক্ষার স্তরটি মেলাতে সিমুলেশনটিতে ইনজেকশনের বর্গাকার তরঙ্গ প্রশস্ততাও হ্রাস করেছি এবং তাদের দুজনের মধ্যে আমি এখন স্পষ্টত ক্ষয় সহ 20% ওভারশুটটি দেখতে পাচ্ছি। দোলনাটি সিমুলেশন প্লটে প্রদর্শিত হবে না, তবে আমি এখনই ওভারশুট দিয়ে পুরোপুরি সন্তুষ্ট, আমি বুঝতে পারি যে যদি আমি ক্ষতিপূরণ করতে পারি তবে ঝাঁকুনিটি খুব ভালভাবেই এটির সাথে চলে যাবে। এটি কীভাবে হয় তার প্রতিবেদন করব :)
স্ক্যানি

আপনি যে ক্ষতিপূরণ উপাদানগুলির উল্লেখ করেছেন তার স্থান নির্ধারণের বিষয়টি পরিষ্কার করতে পারেন? আপনি কি ভি। এসেন্স নোড এবং ইনভার্টিং ইনপুট এবং অপ-এম্প এমপ আউটপুট এবং ইনভারটিং ইনপুটগুলির মধ্যে 100nF এর মধ্যে 1kΩ ভাবছেন? আমি বিশ্বাস করি যে এটি একটি প্রভাবশালী-মেরু ক্ষতিপূরণ হবে, তাই না? (ঠিক সোজা আমার মাথা আমার ক্ষতিপূরণ-টাইপ পদ পেয়ে :)
scanny

ধন্যবাদ @ এলভিডাব্লু, এটি সমস্যা হিসাবে দেখা দিয়েছে। একবার আমি সেখানে আপডেট হওয়া মডেলটি পেয়েছিলাম এটি আমাকে সাফল্যের পথে নিয়ে যায়। আপনি সবুজ চেকমার্ক পাবেন :)
স্ক্যানি

স্ক্যানি, প্রতিক্রিয়া ক্যাপাসিটরের সাহায্যে আপনি এখন ওপ্যাম্পকে একটি ইন্টারজিটারে পরিবর্তন করেছেন (খুব ছোট কোণার ফ্রিকোয়েন্সি সহ লোপাস)। অবশ্যই, এটি পুরো সার্কিটকে স্থিতিশীল করে কারণ ব্যান্ডউইথ খুব কমিয়েছে - খারাপ নাড়ির প্রতিক্রিয়া (উত্থানের সময় বৃদ্ধি পেয়েছে) এর ফলাফলের সাথে। নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় এই পদ্ধতিটিকে "মৃত্যুর স্থিতিশীলতা" বলা হয়। আপনি যদি এটির সাথে থাকতে পারেন - জরিমানা। যদি তা না হয় তবে আপনাকে আরও কিছুটা "কৌশলযুক্ত" ক্ষতিপূরণের চেষ্টা করতে হবে।
LvW

1
যেমনটি আমি আপনাকে আমার উত্তরের উত্তরে বলেছি: ওপ্যাম্প আউটপুট এবং গ্রাউন্ডের মধ্যে আরসি সিরিজ সংযোগ (0.5 ... 1 কোহিম এবং 50 ... 100nF)।
LvW

3

আপনি প্রবেশ করেনি এমন সার্কিট আইটেমগুলির জন্য এলটিএসপাইস সিমুলেশন অ্যাকাউন্ট করতে পারে না: এক্ষেত্রে আপনার ব্রেডবোর্ড ওয়্যারিং যা ফিল্টার যুক্ত করছে (এতে একটি আরএলসি ফিল্টার)।

আপনি যখন এমপ্লিফায়ারে (প্রায়) বর্গাকার তরঙ্গ চালানো শুরু করবেন তখন আপনি যা যা দেখছেন তা হ'ল ধাপের প্রতিক্রিয়া । আপনি প্রথমে যেখানে ইনপুটটি স্পন্দিত করেন (বেশিরভাগ সময় ধরে চুপচাপ বসে ছিলেন) আপনি স্যাঁতসেঁতে সাড়া স্থানান্তরগুলি দেখতে পাচ্ছেন (প্রথম কয়েকটি স্যুইচিং চক্রের ক্ষেত্রে দৃশ্যমান) এবং তারপরে আপনি যা প্রত্যাশা করেছিলেন তার কাছাকাছি চলে যায়।

যদিও এমপ্লিফায়ারটি চালানোর জন্য সম্ভবত এফইটি হ'ল যথেষ্ট পরিমাণের ক্যাপাসিট্যান্স, তবে একটি রেজিস্টারের মাধ্যমে গেটের ক্যাপাসিট্যান্সকে ডিকোল করা স্বাভাবিক অনুশীলন। এটি এফইটি-র গেটে একটি কম পাস ফিল্টার গঠন করবে, তাই এমপ্লিফায়ার বাজতে / ওভারশুট করার সার্কিট প্রতিক্রিয়াটির একটি বাণিজ্য-বন্ধ রয়েছে, যা প্রাথমিক পদক্ষেপের প্রতিক্রিয়াটি অদৃশ্য হয়ে যাওয়ার পরে আপনি এটি দেখতে পান। সার্কিট রেফারেন্সে (স্থল) ইনভার্টিং ইনপুট থেকে একটি খুঁটিও রয়েছে এবং এটির জন্য ক্ষতিপূরণ দেওয়ার জন্য প্রায় একই ক্যাপাসিট্যান্সের প্রতিক্রিয়া লুপে একটি ছোট ক্যাপাসিটর দেখতে পাওয়া যায়।

আপনার যে মানটি ব্যবহার করা উচিত তা হ'ল সার্কিট লেআউট নির্ভর, তবে এক্ষেত্রে আমি প্রায় 100pF দিয়ে শুরু করব (সঠিকভাবে সাজানো পিসিবিতে এই মানটি 5pF থেকে 10pF এর মতো হবে)।

এমপ্লিফায়ার বেজে উঠলে, ডেটাশিটে গ্রাফ থাকতে পারে যা ওভারশুট / আন্ডারশুট বনাম বিভিন্ন ক্যাপাসিটিভ লোড দেখায়। এটি আধুনিক পরিবর্ধক ডেটাশিটগুলিতে বেশ সাধারণ।

আছে HTH


2

আমি এ জাতীয় স্কিম প্রয়োগ করতাম না। এই স্কিমটি সহজেই একটি স্থিতিতে রূপান্তরিত হয়। ট্রানজিস্টরের আউটপুট এবং গেটের মধ্যে রোধকারী আর 1 = 1 কেওএইচএম রাখুন। ট্রানজিস্টরের উত্স এবং অপারেশনাল পরিবর্ধকের ইনভার্টিং ইনপুটগুলির মধ্যে একটি রেজিস্টার আর 2 = 10 কাহোম রাখুন। অপারেশনাল পরিবর্ধকের আউটপুট এবং ইনভার্টিং ইনপুটটির মধ্যে একটি ক্যাপাসিটার সি 1 = 1000 পিএফ রাখুন।


ধন্যবাদ আলেকজান্ডার, এই মানগুলি একটি ভাল সূচনা পয়েন্ট ছিল এবং তারপরে আমি সেখান থেকে সেগুলিকে সুর করেছিলাম :)
স্ক্যানি
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.