[wim 6]

Интегратор подключен через резистор 200к. просто схема с ошибкой. в железе стоит op37 u130, интегратор на op97 u121, opa 277 u129

А Вы все отличия схемы перечислили? Таки сильно подозреваю, что к выв. 5 U121 (если это OP97) подключен Сос. Иначе вообще непонятно, как ОС по напряжению может быть устойчивой. :)

[Alexashka 0]

Нельзя делать токовую ОС для индуктивной нагрузки, еще и быструю...А если одна быстрая, а вторая медленная, то все равно - последовательная или параллельная.. как считать...

Хотя истоковый повторитель тоже является стабилизатором напряжения... не очень хорошим на низких частотах... Производную (чистую) от тока можно выделить, как разность напряжений на нагрузке и шунте (усиленном).

А автору нужно что-то там насыщать... Тогда лучше добавочную ненасыщающуюся индуктивность добавить... Иначе ток будет прыгать или хотеть прыгать...

 

Короче ничего не понял из всего что вы написали. "нельзя делать токовую ОС для инд.нагрузки". Почему? Аргументы в студию.

Про последовательно/параллельно я вообще ничего не говорил- хдесь это без разницы имхо.

"Истоковый повторитель тоже является стабилизатором напряжения... не очень хорошим на низких частотах" - вы это к чему вообще? Вообщето он и на постоянном токе работает, и не хуже чем на переменном. а что ему мешает то? :)

"Производную (чистую) от тока можно выделить, как разность напряжений на нагрузке и шунте (усиленном)." А не проще сразу померить напряжение на индуктивности?

 

Еще раз напомню теорию. Условие самовозбуда усилителя: Здвиг фазы в ОС достигает 180* и ООС превращается в ПОС. Дополнительное условие здесь -петлевое усиление должно быть >=1. 90* сдвига фазы уже дает индуктивная нагрузка (от 0 до 90 в завис.от L/R), + набег фазы в усилителе и токоизмерительном ОУ. В данном случае судя по всему причина генерации- большой фазовый сдвиг в токоизмерительном ОУ. При Ку=40 это вполне возможно (1000кГц/40=25кГц) -ОУ работает на пределе своих возможностей.

[Tanya 4]

Короче ничего не понял из всего что вы написали. "нельзя делать токовую ОС для инд.нагрузки". Почему? Аргументы в студию.

Про последовательно/параллельно я вообще ничего не говорил- хдесь это без разницы имхо.

"Истоковый повторитель тоже является стабилизатором напряжения... не очень хорошим на низких частотах" - вы это к чему вообще? Вообщето он и на постоянном токе работает, и не хуже чем на переменном. а что ему мешает то? :)

"Производную (чистую) от тока можно выделить, как разность напряжений на нагрузке и шунте (усиленном)." А не проще сразу померить напряжение на индуктивности?

 

Еще раз напомню теорию. Условие самовозбуда усилителя: Здвиг фазы в ОС достигает 180* и ООС превращается в ПОС. Дополнительное условие здесь -петлевое усиление должно быть >=1. 90* сдвига фазы уже дает индуктивная нагрузка (от 0 до 90 в завис.от L/R), + набег фазы в усилителе и токоизмерительном ОУ. В данном случае судя по всему причина генерации- большой фазовый сдвиг в токоизмерительном ОУ. При Ку=40 это вполне возможно (1000кГц/40=25кГц) -ОУ работает на пределе своих возможностей.

Ну... не поняли, так не поняли - не виноватая я. Автору нужно не просто статическую устойчивость, а изображать хороший (?) синус - это разные вещи. Значит, что ему нужно - держать..., вести? И нагрузка не чистая индуктивность. Не бывает такой. Даже сверхпроводящий соленоид немного не того... Но если бы Вы видели, как устроены стабилизаторы тока с/п соленоидов...Именно как стабилизаторы напряжение (производной тока). Индуктивность сама ток стабилизирует неплохо... даже очень хорошо... намного лучше всякой электроники (эмиттерных повторителей)... годами... Вместе со сверхпроводимостью, которая чемпион по стабилизации нулевого напряжения...

Хотя, пропавший автор не написал, почему он хочет какое-то там кольцо насыщать именно синусоидой, а не, к примеру, пилоподобным током. Кстати, не хотела бы я работать стабилизатором тока в процессе насыщения сердечника...

[wim 6]

Еще раз напомню теорию. Условие самовозбуда усилителя: Здвиг фазы в ОС достигает 180* и ООС превращается в ПОС. Дополнительное условие здесь -петлевое усиление должно быть >=1. 90* сдвига фазы уже дает индуктивная нагрузка (от 0 до 90 в завис.от L/R), + набег фазы в усилителе и токоизмерительном ОУ. В данном случае судя по всему причина генерации- большой фазовый сдвиг в токоизмерительном ОУ. При Ку=40 это вполне возможно (1000кГц/40=25кГц) -ОУ работает на пределе своих возможностей.

Как раз токоизмерительный усилитель дает минимальный вклад - при Ку=40 частота среза примерно 20 кГц, т.е. запаздывание по фазе 45 гр. Вот следующий каскад - ОУ без ОС - на частоте 20 кГц даст гарантированно 90 гр. И еще есть полюс образованный индуктивностью нагрузки и сопротивлением ейным - примерно на частоте 85 Гц. Это еще 90 гр. Итого - 45+90+90. :)

Удивляет другое - я так понял, на резистивной нагрузке оно тоже неустойчиво, стало быть в силовой части тоже есть запаздывание фазы, градусов 45, как минимум.

[vervs 29]

Всем спасибо. инета не было вот и пропал

шунт в железе стоит на землю-торопился не там нарисовал.

кольца нужно испытывать именно на смнусоидальном токе и напряжении(два режима).

" Кстати, не хотела бы я работать стабилизатором тока в процессе насыщения сердечника..." не знаю того кто хотел бы

"А автору нужно что-то там насыщать... Тогда лучше добавочную ненасыщающуюся индуктивность добавить... Иначе ток будет прыгать или хотеть прыгать"идея хорошая это может упростить задачу стабилизации формы тока, но треба увеличение мошности...

 

"Производную (чистую) от тока можно выделить, как разность напряжений на нагрузке и шунте (усиленном)." А не проще сразу померить напряжение на индуктивности?

если не вычитать то не учитывается сопр обмотки.здесь мне непонятно как будет учитываться значение сопротивления обмотки оно разным для разных образцов будет.

я понял вы хотите работать по уравнению U=L*dI/dt для этого и пид рерулятор? но индуктивность очень нелинейная U=L(I)*dI/dt как быть?

я рассматривал кольцо как нелинеиность и хотел сделать источник перем. тока, про фазу честно забыл..

 

"Как раз токоизмерительный усилитель дает минимальный вклад - при Ку=40 частота среза примерно 20 кГц, т.е. запаздывание по фазе 45 гр. Вот следующий каскад - ОУ без ОС - на частоте 20 кГц даст гарантированно 90 гр. И еще есть полюс образованный индуктивностью нагрузки и сопротивлением ейным - примерно на частоте 85 Гц. Это еще 90 гр. Итого - 45+90+90. " у второго опера U130 в режиме оос по току есть не глубокая местная оос (Ку=100).

согласен токоизмерительныи медленный (OPA4277 не удалось достать OP484)- в том месте нужен был счетверенный опер (ключ и несколько шунтов стоит но пока отлаживаю на одном) постараюсь более быстрый наити

[Alexashka 0]

Автору нужно не просто статическую устойчивость, а изображать хороший (?) синус - это разные вещи. Значит, что ему нужно - держать..., вести? И нагрузка не чистая индуктивность. Не бывает такой. Даже сверхпроводящий соленоид немного не того... Но если бы Вы видели, как устроены стабилизаторы тока с/п соленоидов...Именно как стабилизаторы напряжение (производной тока). Индуктивность сама ток стабилизирует неплохо... даже очень хорошо... намного лучше всякой электроники (эмиттерных повторителей)... годами... Вместе со сверхпроводимостью, которая чемпион по стабилизации нулевого напряжения...

Ну видимо вы хорошо разбираетесь в этом. Да вы правы, я не подумал про эффекты насыщения магнитопровода и прочее. Возможно идея с индуктивностью имеет право на существование :) Вопрос конечно -какой будет размер этой индуктивности, но если массо-габариты не главное -то почему бы и нет.

Кстати делал управление катушками для системы отклонения зеркал. Стабилизировать ток не нужно было, но из-за инерционности механики катушки пришлось делать практически производную сигнала управления. При этом амплитуда сигнала который шел на катушки была на 1-2 порядка больше чем действующее значение. Так вот и здесь очень похожая ситуевина- возможно надо повысить напругу питания выходного каскада с тем чтобы иметь запас по амплитуде вых.сигнала.

 

Как раз токоизмерительный усилитель дает минимальный вклад - при Ку=40 частота среза примерно 20 кГц, т.е. запаздывание по фазе 45 гр. Вот следующий каскад - ОУ без ОС - на частоте 20 кГц даст гарантированно 90 гр. И еще есть полюс образованный индуктивностью нагрузки и сопротивлением ейным - примерно на частоте 85 Гц. Это еще 90 гр. Итого - 45+90+90. :)

Удивляет другое - я так понял, на резистивной нагрузке оно тоже неустойчиво, стало быть в силовой части тоже есть запаздывание фазы, градусов 45, как минимум.

Согласен, скорее всего так и есть! Хотя 45* называть минимальным вкладом...это очень много! Еще надо учесть что юнити гэйн бэндвич -малосигнальный параметр, если размах на выходе операционника большой, то нужно еще делать поправку на скорости нарастания.

 

 

согласен токоизмерительныи медленный (OPA4277 не удалось достать OP484)- в том месте нужен был счетверенный опер (ключ и несколько шунтов стоит но пока отлаживаю на одном) постараюсь более быстрый наити

Для провеки гипотезы недостаточной скорости ОУ можно припаять любой одиночный- тотже OP37 например.

[Tanya 4]

"Производную (чистую) от тока можно выделить, как разность напряжений на нагрузке и шунте (усиленном)." А не проще сразу померить напряжение на индуктивности?

если не вычитать то не учитывается сопр обмотки.здесь мне непонятно как будет учитываться значение сопротивления обмотки оно разным для разных образцов будет.

я понял вы хотите работать по уравнению U=L*dI/dt для этого и пид рерулятор? но индуктивность очень нелинейная U=L(I)*dI/dt как быть?

я рассматривал кольцо как нелинеиность и хотел сделать источник перем. тока, про фазу честно забыл..

 

"Как раз токоизмерительный усилитель дает минимальный вклад - при Ку=40 частота среза примерно 20 кГц, т.е. запаздывание по фазе 45 гр. Вот следующий каскад - ОУ без ОС - на частоте 20 кГц даст гарантированно 90 гр. И еще есть полюс образованный индуктивностью нагрузки и сопротивлением ейным - примерно на частоте 85 Гц. Это еще 90 гр. Итого - 45+90+90. " у второго опера U130 в режиме оос по току есть не глубокая местная оос (Ку=100).

согласен токоизмерительныи медленный (OPA4277 не удалось достать OP484)- в том месте нужен был счетверенный опер (ключ и несколько шунтов стоит но пока отлаживаю на одном) постараюсь более быстрый наити

С формулой у Вас ошибочка. Напряжение будет пропорционально производной потока - к Вашему члену надо добавить еще ток*(индуктивность с точкой).

Как Вам быть с такой, - неизвестной (непредсказуемой) нелинейностью индуктивности, не знаю. Если добавить нормальную индуктивность... Вообще говоря, Вашу задачу можно рассмотреть как колебательный контур. В нем будут синусоидальные колебания, если индуктивность не меняется. Чтобы такое получить нужно сделать источник, имитирующий идеальный конденсатор, и скомпенсировать активное сопротивление (его можно ведь заранее измерить), подключив последовательно отрицателное сопротивление, равное сопротивлению катушки+шунта. Даже если компенсация будет неточной, ничего страшного... Колебания будут нарастать или затухать... Может это даже лучше...

Есть еще вариант. Примерно так. Представьте операционник (умощненный). Между выходом и инвертирующим входом включается Ваша катушка. На тот же вход подается ток нужной формы и величины.

Это, конечно расточительная схема. И сгореть все может, возможно...

Возможны модификации... типа - схемы Хоуланда... Но там свои проблемки.

А про замену операционников.... Может быть, проще работать на более низкой частоте?

P.S. Неудачно Вы цитируете. Неудобно читать и отвечать.

[alexkok 0]

нужен источник переменного тока/напряжения (с выботром типа ОС: по I и U)

диапазоны: ток до 10А, напряжение 10мВ-15В. нагрузка акт.сопротивление 0,05-5ом + индуктивность. сигнал синус 50-1000гц

отмакетировать успел только ОС по напряжению и усилитель мощности.остальное как обычно некогда было...понадеялся заработает и плату сделали.

при ОС по напряжению работает как надо.

при ос по току генерит где то 18-20кГц. интуитивно догадываюсь что индуктивность для источника тока тоже что и емкость для источника напряжения ??..+ будет "разрывать" негрузку по переменному току ....включение кондючка впараллель Rос не помогает.

построил модель на рис устойчиво робит только на резист. нагрузку, посмотрел АЧХ да есть горб на этих частотах.

ставил перемычку вместо нагрузки и реостат-макет (уже макет) все равно генерит.

может еше поподбирать кондюк в цепь ОС?

или вообще сделать ОС по току по другому? и поможет ли это(от неустоичивости)?

Ещё одна попытка объяснить.

Насчёт устойчивости:

усилитель возбуждается если при К > 1 фазовая залержка > 180гр.

Применительно к данному случаю - индуктивность, если она намного больше Ros, дает 90гр., далее - усилитель ОС (U129) - у Вас он включён непонятно зачем с Ku = 40, это его 8МГц и 160гр сдвига конвертирует как раз к 20кГц.

Дальше, даже без этого, есть ещё три каскада усиления, включенных последовательно - было бы странно, если бы эта схема не возбудилась.

2. Рекомендации:

1) использовать, как здесь уже рекомендовали, RI как датчик тока;

2) уменьшить R8 до 1к и Ku до 10, использовать более быстрый ОУ;

3) поставить параллельно L_load резистор, ограничивающий фазовую задержку;

4) охватить местными ОС U130 и усилитель на транзисторах, конкретно не скажу сколько, считать времени нет, и симулятора аналогового не имею установленного.

[wim 6]

Хотя 45* называть минимальным вкладом...это очень много! Еще надо учесть что юнити гэйн бэндвич -малосигнальный параметр, если размах на выходе операционника большой, то нужно еще делать поправку на скорости нарастания.

Частота среза в 20 раз превышающая максимальную рабочую частоту это нормальный рабочий режим. И на фазу сигнала повлияет незначительно. Размах не может быть очень большим - там дальше второй каскад с Ку=100. Все значительно проще - у автора продолжают обнаруживаться недокументированные возможности схемы. :)

[Alexashka 0]

Да диапазон в котором предполагается использовать схему 1кГц, но усиливать она продолжает и на 20кГц и думаю гораздо выше. Второй каскад с Ку=100 -это если нет ООС, а она есть, поэтому схему нужно рассматривать в контексте усилителя с ОБЩЕЙ отрицательной ОС. В этом случае первый каскад на ОУ может давать основное усиление (учитывая его огромное усиление без ОС).

[wim 6]

Да диапазон в котором предполагается использовать схему 1кГц, но усиливать она продолжает и на 20кГц и думаю гораздо выше. Второй каскад с Ку=100 -это если нет ООС, а она есть, поэтому схему нужно рассматривать в контексте усилителя с ОБЩЕЙ отрицательной ОС. В этом случае первый каскад на ОУ может давать основное усиление (учитывая его огромное усиление без ОС).

Не очень понял, о каких "усилениях в контексте" идет речь. Передаточная функция петли равна произведению передаточных функций всех звеньев, если какое-то звено имеет Ку=100, то именно с этим Ку оно и входит в общее петелевое усиление. Впрочем, к авторской теме это не имеет прямого отношения. Основной недостаток схемы - попытка сделать источник тока из источника напряжения (истокового повторителя) за счет глубокой ООС. Как сейчас видно, не такая уж она глубокая - примерно 40-50 дБ (без силовой части). Негусто.

[vervs 29]

"Частота среза в 20 раз превышающая максимальную рабочую частоту это нормальный рабочий режим. И на фазу сигнала повлияет незначительно. " я тоже так думал что хватит когда схему рисовал...генерило то не на частоте сигнала(при его отсутствии), а 4кГц при резистивной нагрузке, 18-20кГц при индуктивной

пока схемку рисовал про это ответили

 

при активной нагрузке возбуждение удалось устранить: ослабил усиление измерителя тока (предыдущее значение было выбрано чтобы получить примерно 1В сигнала для АЦП), остальное видно из схемы, соотвествует реализованной на железе. даже правильно робит но только для малых сопротивлении до 2ом (при бОльших возбуждается)

на индуктивность возбуждается самостоятельно...37кГц, шаманство с Сос || R8 и тп смещает частоту автоколебаний...ставить резистор впараллель нагрузке нельзя ток в неи поддерживаем а не такои цепочке...

думаю над вариантом мощного опера как советовала Tanya

хотелось в однои железке все сделать чтоб не переподключать нагрузку + измерять активное сопр образцов никто не будет

Изменено 26 января, 2009 пользователем _Vova

[wim 6]

"Частота среза в 20 раз превышающая максимальную рабочую частоту это нормальный рабочий режим. И на фазу сигнала повлияет незначительно. " я тоже так думал что хватит когда схему рисовал...генерило то не на частоте сигнала(при его отсутствии), а 4кГц при резистивной нагрузке, 18-20кГц при индуктивной

пока схемку рисовал про это ответили

 

при активной нагрузке возбуждение удалось устранить: ослабил усиление измерителя тока (предыдущее значение было выбрано чтобы получить примерно 1В сигнала для АЦП), остальное видно из схемы, соотвествует реализованной на железе. даже правильно робит но только для малых сопротивлении до 2ом (при бОльших возбуждается)

на индуктивность возбуждается самостоятельно...37кГц, шаманство с Сос || R8 и тп смещает частоту автоколебаний...ставить резистор впараллель нагрузке нельзя ток в неи поддерживаем а не такои цепочке...

Я вот чего не могу понять - если у Вас есть действующая модель (в Оркаде?), почему не снять АЧХ-ФЧХ? Или для силовой части "в железе". Уже ж понятно, что где-то есть набег фазы - его можно скорректировать строго научными методами. Принцип простой - полюс компенсируется нулем, но надо знать на какой частоте полюс. И один он там, или больше их.

P.S. А с усилением U130 опять обманули? Там по схеме 200 его (для усилителя тока). Ну да ладно, мы уже привыкшие. :)

[Alexashka 0]

Не очень понял, о каких "усилениях в контексте" идет речь. Передаточная функция петли равна произведению передаточных функций всех звеньев, если какое-то звено имеет Ку=100, то именно с этим Ку оно и входит в общее петелевое усиление. Впрочем, к авторской теме это не имеет прямого отношения. Основной недостаток схемы - попытка сделать источник тока из источника напряжения (истокового повторителя) за счет глубокой ООС. Как сейчас видно, не такая уж она глубокая - примерно 40-50 дБ (без силовой части). Негусто.

 

Согласен -не имеет. А по поводу источника тока не соглашусь- из всех стабилизаторов напряжения (интегральных) можно сделать источник тока. Ограничение только по току потребления стабилизатора как мин.току нагрузки. Но с другой стороны это может быть выход - если сделать управляемый напряжением источник тока- поддержание тока уже будет обеспечено локально, а общую обратную связь вообще выкинуть! Тогда проблема генерации просто отпадет. Можно взять мощный транзистор дарлингтона, включенный по схеме ОБ и получить вполне хороший источник тока. Единственное вопрос -как сделать двухполупериодный режим работы?

[wim 6]

... А по поводу источника тока не соглашусь- из всех стабилизаторов напряжения (интегральных) можно сделать источник тока. Ограничение только по току потребления стабилизатора как мин.току нагрузки.

Сделать-то, можно, вопрос в точности поддержания регулируемой величины. Допустим, истоковый повторитель - идеальный источник напряжения. Тогда выходное сопротивление силовой части - семь параллельно соединенных резисторов 0,1 Ома, т.е. примерно 15 мОм. Если сделать силовую часть источником тока, можно получить выходное сопротивление на постоянном токе 1,5 Ома. Т.е. для той же точности схеме с истоковым повторителем нуно еще 40 дБ усиления в петле. А у автора с этим проблемы - он пока что для устойчивости усиление снижает.

Есть еще нюанс - индуктивность, включенная последовательно с идеальным источником тока, на передаточную функцию вообще никак не влияет. Стало быть, чем ближе силовая часть к идеальному источнику тока, тем меньше будет влияние индуктивности.

... если сделать управляемый напряжением источник тока- поддержание тока уже будет обеспечено локально, а общую обратную связь вообще выкинуть! Тогда проблема генерации просто отпадет. Можно взять мощный транзистор дарлингтона, включенный по схеме ОБ и получить вполне хороший источник тока. Единственное вопрос -как сделать двухполупериодный режим работы?

Вопрос, опять же, в точности поддержания заданного значения тока. Впрочем, автор вариант с источником тока не хочет, значит, и мы не хотим. :)