[Zuse 0]

Схема фазовращателя на 24 кГц... Сдвиг фазы +/- 90 град. P1, P2 - цифровые потенциометры, С3 и С4 - их паразитные емкости. Опера LM224.

 

Схема состоит из фазового звена на OP1 и гиратора (OP2 и OP3). Схема не очень удачная, т.к. требовательна к выбору опера, иначе может возбуждаться. С LM224 вроде все нормально работает, до тех пор пока сигнал не привышает по амп. 0,5 В. При превышении этого порога, на выходе начинаются причудливые искажения синуса, сначала в нижней его части, а по мере нарастания амп. , синус искажается полностью. Причем форма с трудом поддается описанию...

 

Может кто знает с чем это может быть связанно?

 

 

Схема

[alexkok 0]

Схема фазовращателя на 24 кГц... Сдвиг фазы +/- 90 град. P1, P2 - цифровые потенциометры, С3 и С4 - их паразитные емкости. Опера LM224.

 

Схема состоит из фазового звена на OP1 и гиратора (OP2 и OP3). Схема не очень удачная, т.к. требовательна к выбору опера, иначе может возбуждаться. С LM224 вроде все нормально работает, до тех пор пока сигнал не привышает по амп. 0,5 В. При превышении этого порога, на выходе начинаются причудливые искажения синуса, сначала в нижней его части, а по мере нарастания амп. , синус искажается полностью. Причем форма с трудом поддается описанию...

 

Может кто знает с чем это может быть связанно?

Схема

Этот ОУ согласно схеме из даташита работает в режиме В, с большими искажениями типа "ступеньки".

С учетом что полоса всего 1МГц, просто не хватает скорости нарастания и глубины обратной связи.

Изменено 11 июня, 2008 пользователем alexkok

[Herz 4]

Хорошо бы её промоделировать, например, в Мультисиме. А почему паразитная ёмкость одного из цифровых потенциометров показана у Вас, как и положено, параллельной, а вторая - почему-то "на землю"?

[Stanislav 0]

Схема фазовращателя на 24 кГц... Сдвиг фазы +/- 90 град. P1, P2 - цифровые потенциометры, С3 и С4 - их паразитные емкости. Опера LM224.

 

Схема состоит из фазового звена на OP1 и гиратора (OP2 и OP3). Схема не очень удачная, т.к. требовательна к выбору опера, иначе может возбуждаться. С LM224 вроде все нормально работает, до тех пор пока сигнал не привышает по амп. 0,5 В. При превышении этого порога, на выходе начинаются причудливые искажения синуса, сначала в нижней его части, а по мере нарастания амп. , синус искажается полностью. Причем форма с трудом поддается описанию...

 

Может кто знает с чем это может быть связанно?

Скажите, а какое у Вас напряжение питания?

И зачем нужен гиратор? Схема на ОУ, трёх резисторах и кондёре почему не устраивает?

[Zuse 0]

Обо всем по порядку...

 

Скорость нарастания у LM224 - 0,4 В/мкс, полагаю этого должно быть достаточно, для того чтобы получить на выходе синус периодом 42 мкс (24кГц) и амплитудой хотя бы 5В.

 

Моделировал мультисимом, ставил 741'ые и LM224'ые опера - программа кажет, что все чудесно работает...

Почему паразитная емкость на землю? У ЦП (AD5262) как и обычного потенциометра три вывода, согласно даташиту между каждым из выводов и землей весят паразитные емкости, на ползунке 55пФ, а на двух оставшихся по 25пФ...

 

Напряжение питания +- 15В. Схема на ОУ, кондере и трех резисторах не устраивает тем, что возможный сдвиг фазы 0-180 град, а мне нужно +-90, с достаточно высокой точностью подстройки, а схема на одном ОУ в диапазоне 0-180 имеет сильную нелинейность зависимости фазы от R, в диапазоне 0-90 нелинейность заметно меньше, поэтому фазовое звено я использую в диапазоне сдвига фазы (0 - (+/-)90), а гиратор нужен для того чтобы менять характер реактивности на неинвертирующем входе OP1 с емкостного на индуктивный тем самым меняя направление сдвига фазы (+/-).

[alexkok 0]

Скорость нарастания у LM224 - 0,4 В/мкс, полагаю этого должно быть достаточно, для того чтобы получить на выходе синус периодом 42 мкс (24кГц) и амплитудой хотя бы 5В.

Надо не полагать, а считать.

Для 5В скорость нарастания 0,75В/мкс.

Рабочая точка выходного каскада сдвинута в режим А генератором тока 50мка.

Этого достаточно до примерно 0.3В, затем начинается режим Б и искажения, т.е. гармоники, на которых обратная связь стремится к нулю.

Если есть проблема с доставанием правильных ОУ, можно применить радиолюбительское извращение - поставить резисторы порядка 5к с выхода на минус питания. Этим вы сместите рабочую точку в режим А, но ограничение по скорости нарастания останется.

Не понятно зачем применять устаревший и не дешевый ОУ.

Моделировал мультисимом, ставил 741'ые и LM224'ые опера - программа кажет, что все чудесно работает...

Если набить схему из дэйташита, получите реальную картину.

А так, я подозреваю, мультисим использует идеальный ОУ с ограничениями на полосу.

[Zuse 0]

Надо не полагать, а считать.

Для 5В скорость нарастания 0,75В/мкс.

Рабочая точка выходного каскада сдвинута в режим А генератором тока 50мка.

Этого достаточно до примерно 0.3В, затем начинается режим Б и искажения, т.е. гармоники, на которых обратная связь стремится к нулю.

Если есть проблема с доставанием правильных ОУ, можно применить радиолюбительское извращение - поставить резисторы порядка 5к с выхода на минус питания. Этим вы сместите рабочую точку в режим А, но ограничение по скорости нарастания останется.

Не понятно зачем применять устаревший и не дешевый ОУ.

 

Если набить схему из дэйташита, получите реальную картину.

А так, я подозреваю, мультисим использует идеальный ОУ с ограничениями на полосу.

 

Для своих подсчетов я руководствуюсь простенькой формулой из Хоровица и Хилла:

мин. ск. нарастания должна составлять 2pi*A*f ,В/с

где A- амплитуда, f- частота;

Виноват, в даннон примере, цифру 5В я взял навскидку - действительно, по этой ф-ле для 5В 24кГц минимальная скорость нарастания получается равной 0,75В/мкс (а не 0,4)... Но по той же формуле, скорсти нарастания 0,4В/мкс достаточно для сигнала амп. 2,65В... Как результаты этого рассчета соотнести с тем о чем Вы пишите?

Скорее всего я недостаточно владею вопросом, т.к. раньше не встречал в литературе подобного обоснования (переход из режима A в режим B итд), посоветуйте пожалуйста книгу, где этот вопрос рассматривается должным образом.

 

Зачем применять этот ОУ? Изначально был применен другой, не устаревший ОУ OP484, но с ним гиратор возбуждался (был недостаточный запас по фазе)... Соответственно возникла необходимость приобрести что-нибудь для экспериментов, LM224 стоит 5р. и достать его тоже очень просто, так что для экспириментов я выбрал именно его...

[alexkok 0]

Но по той же формуле, скорсти нарастания 0,4В/мкс достаточно для сигнала амп. 2,65В... Как результаты этого рассчета соотнести с тем о чем Вы пишите?

Это параметры "большого" сигнала. С искажениями они никак не связаны (напрямую).

Я уже писал, если вы хотите увидеть реальную и детальную картину что происходит внутри, надо ввести схему из даташита. У National, пожалуй, самая простая:

Проблема только с параметрами транзисторов, я когда-то для этой цели использовал бескорпусные, результаты были очень хорошие.

Скорее всего я недостаточно владею вопросом, т.к. раньше не встречал в литературе подобного обоснования (переход из режима A в режим B итд), посоветуйте пожалуйста книгу, где этот вопрос рассматривается должным образом.

А для этого мультисим в первую очередь и предназначен, это "обучалка".

Такую книгу даже и не припомню, о самых азах.

Лучшая книга об ОУ, из тех что я читал, это И. Достал "Операционные усилители".

Там кстати есть как включать ОУ на емкостную нагрузку, возможно у Вас из-за этого проблема с OP484.

[Zuse 0]

Там кстати есть как включать ОУ на емкостную нагрузку, возможно у Вас из-за этого проблема с OP484.

 

Нет, в гираторе два ОУ охвачены общей петлей обратной связи - с OP484 гиратор возбуждается даже без емкостей...

[Zuse 0]

alexkok

 

Спасибо за ценный совет. Вы оказались полностью правы. Резистор на минус питания устраняет искажения...

Я заменил ОУ на TL064, теперь все пришло в порядок, схема нормально работает вообще без доработок (отпала необходимость вешать резисторы).

 

Раньше мне не приходилось сталкиваться с таким поведением ОУ (как в случае с LM224)... я так понимаю, что у большинства ОУ (в отличии от LM224) выходной каскад работает в режиме AB, правильно ?

[alexkok 0]

Раньше мне не приходилось сталкиваться с таким поведением ОУ (как в случае с LM224)... я так понимаю, что у большинства ОУ (в отличии от LM224) выходной каскад работает в режиме AB, правильно ?

Что есть правильно зависит от назначения, для работы с постоянным напряжением режим B обеспечивает меньшее потребление.

Статистику не знаю, возможно.

[BoX 0]

Здравствуйте! Задача следующая: Необходимо спроектировать фильтр 2-го порядка дающий на 5 КГц -60 дБ спада АЧХ и сдвиг фазы меньше 120 градусов. Говорят,запаздывание по фазе, которое вносят в сигнал Фильтры НЧ можно в определенной мере скорректировать фазовращателем. Попробовал ускоряющее звено 1-го порядка и не вышло. Помогите, пожалуйста!

Изменено 18 мая, 2011 пользователем BoX

[Tano 0]

Частота среза то какая?

 

[BoX 0]

Требуемая полоса пропускания 100Гц(хуже 50Гц)

[ledum 0]

Ну а сдвиг фазы на какой частоте? Если на 100Гц, то там вроде ничего не надо корректировать. Если на 5000, то .... тогда зачем? Странная задача. Это надо делать или это задачка просто такая?

Изменено 19 мая, 2011 пользователем ledum