Widerstände an Ein-/Ausgängen von Operationsverstärkern verstehen

Ich habe mir den Schaltplan für uCurrent von Dave Jones angesehen und kann nicht verstehen, warum sich an den Ein- und Ausgängen der Operationsverstärker in seiner Schaltung 270-Ohm-Widerstände befinden. Der Widerstand ist niedrig genug, um den Filter in der Rückkopplungsschleife nicht zu beeinflussen, und ist im Vergleich zum Eingangswiderstand eines Operationsverstärkers vernachlässigbar.

Irgendwelche Ideen, warum diese Widerstände mit dem Eingang / Ausgang dieser Operationsverstärker in Reihe geschaltet werden?

Hier ist ein Ausschnitt des Hauptabschnitts, den ich mir angesehen habe, mit den Widerständen R12 und R8. Den vollständigen Schaltplan finden Sie hier: Vollständiger uCurrent-Schema . Hier ist ein Link zur vollständigen Beschreibung des Projekts: Full uCurrent Design Article . Das Schaltbild befindet sich auf Seite 16, und ein kurzer Satz zu dem betreffenden Widerstand befindet sich auf Seite 8 (Suche nach "R10").

Dave erwähnt, dass er die Widerstände verwendet, um "Ausgangsstabilität" zu gewährleisten. Wie genau sorgt dieser kleine Widerstand für Stabilität und warum?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Randnotiz: Die Anwendung des TPS3908 hier wirkt fast so, als hätte er das Teil herumliegen und in die Konstruktion mit einbezogen. Es scheint wirklich ein Overkill zu sein, es als LED-Treiber zu verwenden. Irgendwelche Kommentare?
Nun, ich denke, der TPS3908 dient als nette kleine Batterielebensdaueranzeige. Es handelt sich im Wesentlichen um einen Komparator mit einer internen Referenzspannung - er treibt die LED mit voller Leistung an, bis die Batteriespannung unter 2,64 V fällt, an diesem Punkt treibt er die LED nicht mehr an. Es ist ein billiges Teil und vereinfacht die Anzeige der Batterielebensdauer. Besser als zu versuchen, die "Dunkelheit" einer LED zu lesen!
Dave ist ein cooler (aber beschäftigter) Typ. Ich schickte ihm einen Link zu dieser Frage per E-Mail und er antwortete: "Ja, der Widerstand dient der kapazitiven Laststabilisierung und auch einem Serienstrombegrenzungsschutz."

Antworten (2)

In Bezug auf R10 treibt die virtuelle Masse die Streukapazität an. Wenn Sie den Ausgang von U2 direkt mit dieser Kapazität laden würden, würde er wahrscheinlich oszillieren.

R8 schadet tatsächlich der Stabilität von U4. Es würde es nur verbessern, wenn C4 an Pin 1 angeschlossen wäre, aber in den meisten Fällen werden Benutzer den Ausgang nicht kapazitiv belasten (z. B. durch Anschließen eines langen Kabels), so dass es wahrscheinlich dazu gedacht ist, den Kurzschlussstrom vom Verstärker zu begrenzen und zu halten es davon ab, den virtuellen Boden zu weit zu fahren.

R12 begrenzt den Strom im Falle eines Fehlers, z. B. wenn eine große Spannung an den Eingang angelegt wird – er verwendet 270R, um die Anzahl der verschiedenen Teilwerte zu reduzieren – aber ein größerer Wert könnte auch angemessen sein. Vielleicht fungiert es auch als Jumper für sein einseitiges Layout. ;-)

Über R10, soweit ich das beurteilen kann, umgeht es C1 oder C2 nicht direkt, richtig? Die Stromversorgung (Batterie) umgeht direkt C1 und C2 - der Ausgang von U2 lädt keine Kondensatoren direkt.
Wie könnte sich R8 auf die Stabilität von U4 auswirken? Was genau meinst du damit, dass die Kondensatoren die virtuelle Masse umgehen? Wie wurde der virtuelle Boden generiert?
@sherrellbc Die virtuelle Masse sieht eine Streukapazität, da C1 und C2 über der Batterie liegen. Mehr als 100 pF oder so können bei einem Operationsverstärker mit geringer Leistung zu Oszillationen führen. Die virtuelle Masse ist ein Spannungsfolger von den zwei 100K-Widerständen über +V bis -V. Operationsverstärker, die als Spannungsfolger eingerichtet sind, neigen eher zum Schwingen als Operationsverstärker mit Widerständen, um eine höhere Verstärkung zu erzielen.
@ccpmark Ja, du hast Recht. Es treibt die Kondensatoren nicht direkt an, sondern nur Streukapazität. Meine Antwort bearbeitet.

Ja, der Widerstand R8 kann - in Verbindung mit dem Kondensator C4 - den Verstärker gegen kapazitive Belastung stabilisieren, was jedoch im Diagramm nicht dargestellt ist. Dies lässt sich ähnlich der Funktion eines frequenzkompensierten Spannungsteilers (Oszilloskoptastkopf) erklären. Im Prinzip handelt es sich um eine Kompensation eines zusätzlichen Pols (verursacht durch die kapazitive Belastung) durch Einführen einer zusätzlichen Null bei ca. die gleiche Frequenz.

EDIT: Hier sind die Gleichungen:

Null bei: wz=1/[(rout+R13+R14)C4]

Pol bei: wp=1/[(rout+R8)CL]

Router: Ausgangswiderstand des Operationsverstärkers (offener Regelkreis); CL: Kap. Belastung.

Oh ja - ich habe gerade die Antwort von S. Pefhany gesehen. Und er hat Recht - meine obige Erklärung gilt nur, wenn C4 direkt mit dem Ausgang des Operationsverstärkers verbunden wäre
Danke, das macht absolut Sinn. Ich hatte die Auswirkungen von Operationsverstärkern mit niedriger Ausgangsimpedanz und kapazitivem Laden vergessen. Aber warum sollte R12 von Nutzen sein? Es gibt keine kapazitive Belastung am Eingang des Operationsverstärkers.
Widerstände an Ein-/Ausgängen von Operationsverstärkern verstehen
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