¿Cómo diseñar un amplificador operacional diferencial para detectar una corriente alterna?

Traté de diseñar una carga electrónica simple, pero me gustaría amplificar el voltaje a través de la resistencia de detección con una ganancia de 20. Luego puedo aplicar una referencia de onda sinusoidal para tener una corriente entre 0-5 A y controlarla según la referencia. Traté de hacer eso basado en la figura pero no funciona. Alguien me dijo que esta estructura para amplificador diferencial es para CC, no para CA. ¿Me pueden ayudar a mejorar mi diseño? Tengo acceso a una gama limitada de amplificadores operacionales en el laboratorio. ¿Cómo puedo usarlos para este propósito?ingrese la descripción de la imagen aquí

Por favor, etiquete todos los componentes en su diagrama. Si quiero decirle algo sobre uno de sus amplificadores operacionales, preferiría poder decir "U1" o "U2" en lugar de "el amplificador operacional de la derecha" y "el amplificador operacional de la izquierda". ".
¿Qué tan preciso desea que sea el control actual? Con una resistencia de detección de 10 mOhm, también deberá tener en cuenta el diseño del circuito. Además, ¿qué pasa con la referencia de onda sinusoidal como dices? Debe tener algún tipo de retroalimentación negativa para su "amplificador operacional superior", ya que actualmente funciona como un comparador, por lo que simplemente apagará la unidad a medida que el voltaje en la resistencia de detección aumenta por encima del nivel de referencia. ¿Cuál es el trato con "superior IRL2004"? Realmente ayudaría si explicara un poco sobre su circuito y cómo quiere que funcione .......
@golaz: si con referencia sinusoidal, en la parte negativa la corriente debe ser cero. y en la parte positiva, la corriente debe rastrear la referencia en función del voltaje a través de la resistencia de detección. No es necesario usar el Mosfet superior, en esta estructura puedo usar solo uno, pero me gustaría usar el enfoque de cascode para reducir el efecto Miller y mejorarlo para operar en alta frecuencia.
Y por favor díganos CÓMO no funciona. ¿No hay corriente en la carga? ¿Forma de onda no sinusoidal? ¿Oscilación no deseada? ¿Se queman los FET? ¿Y cuáles son los voltajes de suministro de su amplificador operacional?
También tenga en cuenta que su disipación máxima en los FET será de 125 vatios, con un promedio de alrededor de 44 vatios. ¿Cómo está tu disipador de calor?
tengo un disipador de calor y funciona bien. El problema para trabajar es que tengo oscilaciones... por favor, hágame saber si el amplificador operacional diferencial es correcto.

Respuestas (1)

Me inclinaría a usar algo más cercano a una resistencia de detección de 0.1Ω (100mΩ) por la razón que menciona @Golaž, y prescindir del segundo amplificador (U2) por completo. Introducir una ganancia de 20 (26dB) en el circuito de retroalimentación le causará problemas cuando llegue el momento de estabilizar el circuito del amplificador operacional principal (U1). Espero que si construyes este, oscilaría mucho.

Habrá una caída de voltaje de 0.5V a través R s mi norte s mi a plena carga, pero a menos que planee usar la carga con voltajes de fuente muy bajos (como <1-3V, según las características de su MOSFET), no espero que eso sea un problema.

No entiendo por qué estás usando dos MOSFET en serie, con el superior aparentemente encendido por completo. Quizá puedas profundizar en ese punto. Si su objetivo es aumentar la capacidad de manejo de potencia, probablemente desee ejecutarlos en paralelo.

Diseñé un circuito similar aquí con la ayuda de varios miembros de este sitio. Las diversas preguntas que hice en el proceso y las muy útiles respuestas que recibí están vinculadas a esa pregunta.

También estaba diseñando un control de entrada de señal arbitraria, básicamente controlando la carga con mi generador de señal. El mío funciona muy bien para ondas sinusoidales, cuadradas, de rampa/triángulo de hasta aproximadamente 250 kHz, todas las cuales son útiles para caracterizar una fuente de alimentación, que era mi propósito.

Probablemente querrá indicar sus requisitos de ancho de banda, porque se convierte en un factor clave una vez que alcanza los 100 kHz y más. La capacitancia efectiva de la puerta del MOSFET es un parásito clave, como verá si analiza la serie de preguntas vinculadas anteriormente.