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Die Frequenzgang-Kompensation lässt grüssen... (Elektronik)

verfasst von schaerer(R)  E-Mail, Kanton Zürich (Schweiz), 23.04.2012, 11:31 Uhr

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» »
» » So eine Schaltung im Unity-Gain-Bereich ist ohne zusätzliche
» » Frequenzgang-Kompensation kritisch. Da genügt es einfach nicht wenn der
» » Opamp selbst für sich untitygain-stable ist.
» »
» » Im vorliegenden Beispiel könnte man die Instabilität auch dadurch in
» den
» » Griff bekommen, wenn man parallel zu R9 eine RC-Serieschaltung
» schaltet,
» » so dass für höhere Frequenzen ein etwas höheres Gain "vorgetäuscht"
» wird.
» » Damit hatte ich jedenfalls schon mal Erfolg gehabt.
» »
» » National schlägt genau so etwas für den Opamp LF357 vor, wenn man aus
» dem
» » minimal zulässigen Gain = 5 Gain = 1 hinkriegen will.
» »
» Es ist ja auch zu bezweifeln, dass die Verstärkungserhöhung von 1 auf 1,01
» ausreicht, ein Schwingen vollends zu unterdrücken.

Das tut es ganz bestimmt nicht unter der Berücksichtigung von Exemplarstreuung und Temperaturunterschied.

» Ohne Oszilloskop würde ich dem nicht trauen!
Also wenn das so ist, dann ist das bei so einer Schaltung schlichtweg ein fertiger Unsinn. Das geht einfach nicht ohne Oszi.

Irgendwie habe ich das gar nicht mitbekommen, weil es für mich mehr als nur selbstverständlich ist, dass ein Oszi mit dabei sein muss.

Mir ist nämlich noch was anderes aufgefallen. Es ist ja richtig, dass man wegen Schwingvorgaengen vor das Gate eines PowerMOSFET ein Widerstand schalten sollte und zwar ganz nah ans Gate. Die hochfrequente Schwingung hat mit dem MOSFET selbst und dem Design zu tun. Und wenn zu diesem Zweck ein Gate-Vorwiderstand eingesetzt wird, ist er meist recht niederohmig, so etwa im 10-Ohm-Bereich.

Im vorliegenden Fall hat er 470 Ohm. Dieser Wert kann mit der Gate-Source-Kapazität oder auch mit dem Millereffekt sogar verstärkend die Drain-Gate-Kapazität oder beides zu einer signifikanten Signalverzögerung führen, welche zur Wirkung hat, dass die Phasenreserve der Regelschaltung zusätzlich reduziert wird und so in den Grenzbereich des Schwingens geraet, auch wenn man vielleicht auf dem Oszi noch gar nichts sieht.

Jaaaaa, und dazu kommt, es hat zwischen Ausgang und GND keinen Kondensator. Dieser muss mindestens im µF-Bereich liegen. Wenn zu wenig, erreicht man sogar das Gegenteil, nämlich ein Resonanzeffekt, weil nämlich eine analoge Regelschaltung, ob Verstärker oder Netzteil sich parasitiv-induktiv verhält: Zunehmende (Quell-)Impedanz bei zunehmender Frequenz. Mehr dazu kann man hier erfahren:
"Ein DC-Spannungsregler ist auch eine Induktivität!"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/uregindu.htm

» Hier habe ich ein paar Beispiele solcher, von dir erwähnten,
» Trickschaltungen.
»
»

Schön, wieder mal was aus einem DDR-Buch. Ich staunte schon oft...

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

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