Respuesta de frecuencia del compensador tipo III ideal y real
Luis Gustavo Martín
Estoy tratando de desarrollar un convertidor reductor con un control de modo de voltaje, usando un compensador tipo III, como el que se muestra a continuación.
Así que calculé su función de transferencia, y luego con los valores correctos de polos y ceros calculé los valores de los componentes pasivos para obtener la respuesta de frecuencia esperada. Mi problema es: cuando simulo el circuito en LTspice usando una opción ideal y real (OP27 de Analog Devices). Amp., esta es la respuesta de magnitud que obtengo.
No entiendo por qué la ganancia a bajas frecuencias está cayendo tanto. ¿Por qué el circuito real no se comporta como el ideal?
Vout1 es la salida de ideal del ideal y Vout3 es la salida del real. En la primera imagen, Vout' es en realidad la entrada del compensador y su salida. Entonces, en el gráfico, debería ser vc1 y vc3, pero creo que ahora quedó claro.
Aquí están los esquemas:
Respuestas (2)
Andy alias
No entiendo por qué la ganancia a bajas frecuencias está cayendo tanto. ¿Alguien puede explicarme por qué el circuito real no se comporta como el ideal? Muchas gracias por adelantado.
El OP-27 no se destaca por su operación de bajo suministro. Lo ha configurado para que funcione con +/- 3 voltios, pero el mínimo recomendado por TI es +/- 4 voltios: -
No digo que no haya otros problemas; este es claramente un problema y, muy posiblemente, el modelo de simulación también se ve afectado en los rieles de bajo suministro.
Considere esto en un nivel un poco más profundo: -
Ya tiene una compensación de +1 voltio en VREF, por lo que está en el límite del rango de voltaje de entrada con un voltaje de suministro bajo. Luego, si verifica la capacidad de la unidad de salida, la hoja de datos indica que puede entregar quizás +/- 12 voltios cuando se alimenta con rieles de 15 voltios. Si extiende eso a un suministro de +/- 3 voltios, la salida del amplificador operacional se atasca en 0 voltios sin capacidad para subir o bajar desde ese punto.
Kint Verbal
Cuando busque compensadores basados en amplificadores operacionales o cualquier filtro activo, especialmente aquellos que tengan un polo en el origen, recomiendo configurar el circuito usando una red de polarización automática. Este circuito adicional obligará a la salida del amplificador operacional a estar dentro de sus rieles operativos, por ejemplo, unos pocos voltios donde es lineal. De lo contrario, sin el sesgo de entrada exacto ajustado con unas pocas decenas de µV de precisión, la alta ganancia de bucle abierto hará que el amplificador operacional suba o baje y estropee la respuesta de CA.
El siguiente circuito se ejecuta en la versión de demostración gratuita de SIMPLIS e implementa un compensador automático de tipo 3. Ingrese la frecuencia de cruce que desea en la ventana del lado derecho y los componentes se calcularán para proporcionar el impulso de fase esperado en función del factor k:
La fuente de voltaje controlada por voltaje E1 proporciona la polarización exacta al compensador tipo 3 para que su salida permanezca dentro de los rieles y no se sature. Como puede ver a continuación, la polarización automática proporciona 12 V para mantener la salida del amplificador operacional U2 en aproximadamente 2,6 V y la respuesta de CA es la esperada con una ganancia deseada de 10 dB a 10 kHz.
Mire siempre el punto de polarización en un simulador y verifique que sea significativo. El ejemplo del compensador se puede descargar desde mi sitio web aquí y funciona con Elements , la versión de demostración gratuita.
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Andy alias
Luis Gustavo Martín
Andy alias
Kint Verbal
un ciudadano preocupado
U1es solo un VCCS más un RC paralelo debajo. Funcionará para mV, GV, en cualquier lugar, sin problemas. Trate de usarUniverslOpamp[2,3a,3b]para obtener mejores resultados. Esos estarán influenciados por sesgos inapropiados.