Diseño de carga electrónica programable

Estoy tratando de diseñar una carga electrónica programable para probar las salidas PWM de los controladores PLC. Las salidas operan entre 5-36 V y 10-2000 Hz de frecuencia. Se supone que la salida debe probarse para una corriente de hasta 300 mA. Basado en un circuito de sumidero de corriente de Internet, diseñamos este circuito en particular.

• V3 es la salida µC/RPi que planeamos usar para controlar la salida de corriente en la resistencia de detección R2.

• VOutput1 es la señal PWM que generarán nuestros PLC.

Ahora tengo algunas preguntas con respecto a este circuito.

1. Cuando trato de simular esto para valores más bajos de corriente entre 1 mA y 150 mA, siempre tengo ciertos excesos durante unos pocos µSecs antes de que se estabilice en una señal de onda cuadrada. ¿Por que es esto entonces? Aquí está el resultado para 20mA.

2. Después de leer algunos artículos en Internet, descubrí que es la capacitancia de la puerta la que podría estar causando este problema. En las etapas iniciales del diseño de circuitos, terminé usando mosfets con Ciss muy pequeños (8pf a 55pf en mosfets SMD diff). En la simulación, dieron resultados perfectos. Sin embargo, dado que espero una disipación de energía de hasta 10 W en el Mosfet, no tengo otra opción que usar un Mosfet más grande, pero luego tienen un Ciss grande que trae los Overshoots con ellos. ¿Alguien puede sugerir una solución a esto? ¿Se podría culpar de este fenómeno al OP-Amp que controla el voltaje de la puerta?

3. En lugar del LTC6752, había usado previamente un OP Amp AD8031 normal como comparador en U3. Ahora, este cambio en particular lo hice basado en la recomendación de un senior. Me aconsejó que mantuviera un OpAmp normal y usara el transistor NPN-PNP (BC547B-BC557C) como interruptor. Dijo que esto se debe a que el amplificador operacional que usé anteriormente (LM239) era un comparador de colector abierto. Y para este propósito en particular, necesitamos usar un Comparador de emisor abierto para el cual no pude encontrar un modelo de especias y, por lo tanto, esta solución. Ahora supongo que LTC6752 también es un comparador de colector abierto. Porque cuando reemplacé AD8031 con este modelo no encontré ningún cambio en la salida. ¿Alguien puede explicar el motivo para usar esta configuración de emisor abierto aquí y se recomienda usar cualquier amplificador operacional en lugar de LTC6752?

4. Estaba mirando los resultados de la simulación y descubrí que la señal Feedbck pasa brevemente a 0V y luego vuelve al valor de µOut. Esta corta duración cuando llega a 0 V y vuelve al valor original provoca este sobreimpulso. La razón por la que usamos la parte Pnp-Npn-Comparator en el circuito fue para evitar que AD823A genere una salida cuando la señal PWM está a 0 V. Ahora siento que esta es una de las causas de generar los excesos. ¿Hay alguna forma de que pueda limitar la retroalimentación para que caiga solo al valor equivalente a µCout? De esta forma, el AD832A no generará un sobreimpulso antes de establecerse como una onda cuadrada uniforme. Supongo que usar un comparador puede resolver un problema, pero no estoy seguro de cómo.

Estoy haciendo este proyecto como un proyecto de último año en una empresa para obtener mi título universitario. No estoy muy versado en electrónica y, por lo tanto, las preguntas pueden parecer ingenuas, pero espero obtener algunas respuestas bastante buenas que podrían ayudarme a progresar en mi trabajo. adelante. Muchas gracias por adelantado.

Seguiré publicando actualizaciones si se me ocurre algo en el trabajo. :)