Estabilidad del circuito del amplificador operacional en el circuito regulador lineal

El amplificador operacional que ha elegido es un modelo de retroalimentación de corriente de 100 MHz. 100 MHz es muy alto para un proyecto de aprendizaje y probablemente desee uno de los amplificadores operacionales de retroalimentación de voltaje más convencionales para comenzar. Los circuitos de amplificadores operacionales que normalmente encuentra no funcionan con los amplificadores operacionales de retroalimentación actuales. Diría que es mejor posponer el estudio de los amplificadores operacionales de retroalimentación actuales hasta que haya logrado un progreso sólido con los "regulares" :)

Recomiendo comenzar con un LT1001 si desea utilizar modelos integrados en LTspice. Tiene un producto de ancho de banda de ganancia (GBW) de aproximadamente 0,8 MHz, que generalmente será "menos difícil de manejar" mientras aprende.

En segundo lugar, simplificaría su circuito al mínimo y lo haría funcionar. Luego puede agregar componentes uno a la vez en un intento de mejorar el circuito. Si comienza con un circuito complejo, es más difícil (y generalmente menos fructífero para fines de aprendizaje) para usted (y otras personas a las que pide ayuda) depurar.

Puede comenzar con un amplificador no inversor simple y hacer que todas sus medidas funcionen allí (ganancia de bucle, ganancia de bucle cerrado, etc.). Luego puede avanzar y colocar etapas adicionales en el circuito, como el MOSFET. Evitaría el búfer push-pull hasta mucho más tarde. Hay formas más simples de abordar la estabilidad (como aumentar un poco R4, tal vez a 100 ohmios) hasta llegar a una etapa de ajuste fino.

Si su amplificador operacional oscila, tiene un problema con la estabilidad, que se soluciona con una compensación. Estos son los temas que desea buscar para encontrar más, probablemente en ese orden, por ejemplo, 'estabilidad del amplificador operacional' y 'compensación del amplificador operacional'. TI tiene una serie de videos sobre estabilidad que he encontrado muy valiosa. El primero de varios videos de la serie está disponible en YouTube aquí: https://www.youtube.com/watch?v=84VIdY0nKLg . Los seis restantes están en el sitio de TI y requieren un inicio de sesión de MyTI, pero en mi opinión, eso es fácil y gratuito y vale la pena.

Su amplificador operacional es rápido y oscilante. Solo retroalimenta la alta frecuencia para matarlo, creo.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Solo estoy preparando algo aquí para que lo pruebes en tus simulaciones. sobre todo nota$C_1$, que proporciona una retroalimentación negativa rápida para las frecuencias altas sin hacer mucho con las frecuencias más bajas. Creo que eso debería acabar con tu problema. (Bueno, necesita ese divisor que incluí porque no debe seleccionar su retroalimentación de voltaje directamente en la fuente mosfet. Necesita cierta distancia allí para permitir$C_1$espacio para trabajar Puedes reemplazar$R_3$,$R_4$y$R_5$con una sola resistencia de su fuente mosfet de regreso a la entrada (-) si no le gusta el$2\cdot V_{set}$arreglo y solo quiero que la salida sea igual$V_{set}$. Prueba un$4.7k\Omega$, Por ejemplo.)

Tenga en cuenta también la adición de un riel (-). Con eso, puedes conducir hasta$0V$.

Asumiré que su opamp puede conducir el mosfet aquí. (Podría seleccionar uno que funcione bien, ¿me imagino?) Agregué$R_5$para que pudieras jugar. Pero también podrías deshacerte de él por completo, ya que$R_3$y$R_4$formar un equivalente de Thevenin de todos modos.

Así que aquí está el esquema sin el divisor, en caso de que el texto anterior que agregué no esté del todo claro. En todos los aspectos que cuentan, es lo mismo que el esquema anterior y debe tratar con la oscilación exactamente por el mismo razonamiento. Es solo que la salida reflejará la entrada en lugar de duplicarla.

^{simular este circuito}

No me gusta su arreglo BJT con ambas bases unidas y ambos emisores también unidos. Pero no estoy seguro de por qué está ahí, así que no me he molestado en hacer nada diferente con eso. Siéntase libre de volver a agregarlos a la unidad de su mosfet... después, no antes, el$C_1$comentario.

EDITAR: Bueno, olvidé tomar nota de tu$500V$suministro ferroviario y asociado (deseado, supongo)$50\Omega$impedancia (¿5kW para manejar un corto directo?) Um. ¿Cómo planea conducir la puerta mosfet para que pueda regular la salida con un riel tan alto? Creo que necesita convertir una expectativa razonable de su amplificador operacional en algo que pueda alcanzar esa altura y llevar la puerta mosfet a algún lugar cercano a la estratosfera allí.