Warum zeigt dieser Pufferverstärker einen Überlauf?
BlitzParab
Ich belege meinen ersten Elektronikkurs in meinem EE-Programm, also tauche ich gerade in die Welt der Spice-Programme ein. l
Ich wurde gebeten, LTspice zu verwenden, um einen Unity-Gain-Pufferverstärker mit dem LTC6085 in LTspice zu entwerfen und ihn für ein Einschwingverhalten der Ausgangsspannung mit einer Eingangsspannungsquelle eines trapezförmigen Impulses mit einer Amplitude von 1 V, Anstieg und zu simulieren Abfallzeit von 1 us und eine Flat-Top-Breite von 3 us. Wir wurden dann gebeten, die Eingangs- mit der Ausgangsspannung auf einem Diagramm zu vergleichen.
Ich habe das Projekt bereits abgeschlossen, aber ich bin neugierig auf eine Sache, die mir im Diagramm der Funktion aufgefallen ist.
Mir ist aufgefallen, dass es im Diagramm der Schaltungssimulation viele Überläufe gibt, und ich bin mir nicht sicher, warum das so ist. Könnte jemand erklären, warum dieser Überlauf hier ist?
Mein Lehrer hat die Schaltung bereits genehmigt und mir eine hohe Note gegeben (ich bitte nicht um Hausaufgabenhilfe, ich versuche nur zu verstehen, warum dieser Überlauf existiert.) Soweit ich weiß, haben Pufferverstärker die gleiche Eingangs- und Ausgangsspannung. Ist dieser Überlauf etwas, das korrigiert werden sollte/könnte? Wie würde ich es tun?
Antworten (2)
Andi aka
Der LTC6085 (der Teil in Ihrer Frage) zeigt dies in seinem Datenblatt: -
Wenn Sie also das Datenblatt studiert haben, sollte es nicht unerwartet sein. Auch viele Operationsverstärker tun dies; insbesondere wenn er als Verstärker mit Einheitsverstärkung konfiguriert ist, da die Rückkopplung ihn näher an eine Instabilität bringt als die meisten anderen einfachen Konfigurationen.
Wenn Sie es mit höherer Verstärkung betrieben haben, wäre das Überschwingen weniger ausgeprägt. Wenn Sie mehr Lastkapazität hinzufügen, können Sie das Überschwingen normalerweise viel schlimmer machen, bis Sie den Punkt erreichen, an dem sich das Verstärkerdesign auf natürliche Weise in einen unerwünschten Oszillator verwandelt.
Ich denke auch, dass Sie ein bisschen viel von diesem Gerät verlangen (vielleicht nicht das Datenblatt studieren): -
Ihre Versorgung beträgt +/- 15 Volt und dies ist keine gute Wahl, da der maximale Versorgungsbereich 6 Volt beträgt. Alle Wetten sind ungültig, wenn dies geschieht. Ich bin überrascht, dass Sie von Ihrem Lehrer nicht darauf angesprochen wurden: -
Mein Ausbilder hat den Parcours bereits abgenommen und mir eine gute Note gegeben
Vielleicht ist es an der Zeit, einen besseren Lehrer zu finden?
BlitzParab
Kevin Weiß
Wenn die Anstiegsgeschwindigkeit des Eingangssignals die Kapazität des Operationsverstärkers überschreitet, kann der Ausgang dem Eingang nicht genau folgen und der Verstärkerausgang ändert sich mit einer konstanten Anstiegsgeschwindigkeit, die durch sein Design bestimmt wird, bis er die Eingangsspannung erreicht.
Wenn sich der Eingang nicht mehr ändert, holt der Ausgang auf, schwingt dann aber über. Der Betrag des Überschwingens hängt von der Stabilität des Verstärkers ab, die durch die Kapazitätsbelastung des Verstärkers beeinflusst wird.
Dies wird normalerweise in Operationsverstärker-Datenblättern als große Signalantwort-Anstiegsrate angegeben. Der Versuch, den Ausgang schneller als diese Rate zu bewegen, führt zu diesem Effekt.
Alle Operationsverstärker haben eine gewisse Einschränkung in diesem Parameter, aber Operationsverstärker mit höherer Frequenz können schneller schwenken.
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