Я построил схему, которая преобразует сигнал 0-5 В в сигнал +/- 9 В, используя операционные усилители OPA1678 (оригинальный дизайн здесь ). Сигнал 0-5 В поступает от потенциометра 10 кОм по линиям + 5 В и GNDA.
Цепь работает точно так, как нужно, за исключением одного: цепь, даже без подключенной нагрузки, нагревается, слишком горячая, чтобы ее можно было касаться примерно через 1 минуту.
Я выбрал OPA1678 для его работы по железной дороге, поскольку мы хотели получить максимальную разворотную мощность из моего ограниченного запаса. (мой Vin ограничен до +/- 9 В) Мне интересно, сделал ли я плохой выбор компонента или что-то не так.
operational-amplifier
thermal
С Эппле
источник
источник
Ответы:
Большой конденсатор на выходе U3B более чем вероятно вызывает колебания вашего усилителя, рассеивая много избыточной мощности.
Глядя на таблицу, вы можете увидеть следующие графики:
С только 600pF запас по фазе составляет всего около 15 градусов. С 0.1uF у вас большие проблемы.
В техническом описании также сказано о емкостных нагрузках:
8.1.1 Емкостные нагрузки Динамические характеристики серии OPA167x оптимизированы для часто встречающихся коэффициентов усиления, нагрузок и условий эксплуатации. Комбинация низкого усиления в замкнутом контуре и высоких емкостных нагрузок уменьшает запас по фазе усилителя и может привести к пиковому усилению или колебаниям. В результате более тяжелые емкостные нагрузки должны быть изолированы от выхода. Самый простой способ добиться этой изоляции - добавить небольшой резистор (RS, например, 50 Ом) последовательно с выходом. Этот небольшой последовательный резистор также предотвращает избыточное рассеивание мощности, если выходной сигнал устройства становится замкнутым.
Поэтому, если вам нужен фильтр на выходе U3B, сделайте его RC-фильтром, отделяющим емкость от усилителя.
источник
Как уже говорили другие, конденсатор C7 определенно вызывает колебание операционного усилителя внутри, поэтому он нагревается (пытаясь поднять напряжение C7 вверх и вниз от источника +/- 9 В). Если вы внимательно посмотрите на него с помощью осциллографа, вы, вероятно, увидите некоторую пульсацию МГц.
Переместите C7, как показано ниже:
Частота срезаесзнак равно12 πR C Таким образом, для 15 Гц понижающей точки 3 дБ вы хотите, чтобы C был около 1 мкФ.
C7 не сделал бы ничего ценного, даже если бы это не вызывало вашей проблемы, выходной импеданс этого усилителя составляет около нуля с замкнутым контуром (что считается) и, возможно, 100 Ом с разомкнутым контуром (фазовый сдвиг от того, что вызывает колебания) ,
источник
Обычно колебания возникают в драйверах напряжения с большими отрицательными реактивными нагрузками. В результате Vmax / 2 * Imax = рассеиваемая мощность Pd.
Наилучшая производительность достигается при:
* 1 даже «линейный» звук Усилители мощности постоянного тока будут колебаться, если только нагрузка R, включенная последовательно с заглушкой, не снизит ВЧ размах ниже единичного усиления. Это включено и обычно не требует добавления. Но управлять батареей с аудио усилителем или большой индуктивностью, например, с двигателем, не очень хорошая идея.
Так что любой хороший дизайн аудио усилителя постоянного тока может работать для ваших гидравлических характеристик
источник