Pourquoi cet ampli op ne fonctionne pas correctement?

Je travaille sur une source de courant réglable. En quelques mots, différents circuits ont été discutés:

simple source de courant réglable pour chaîne LED

... mais comme j'ai opté pour une option, et que cela ne fonctionne pas correctement, je commence un nouveau fil pour me concentrer sur mon énigme.

Voici le circuit:

Le diviseur de résistance (résistance 30K et potentiomètre) fournit une tension de référence sur 'set' (le balayage DC de v1 fait juste tourner l'arbre du pot). L'ampamp doit asservir la «porte» de sorte que «sens» est égal à «set», et donc le courant (en milliampères) tiré à travers la charge «Rload» est égal à la tension de «set» (en millivolts). Aussi simple que cela.

L'alimentation 12v qui alimente le circuit «set» et l'ampli-op est un 7812 alimenté par l'alimentation 24v. Et le mosfet est en fait un FQP10N20C (un nfet de puissance assez vanillé).

J'ai simulé avec LTspice et il se comporte comme je m'y attendais. Mais sur la maquette, au fur et à mesure que le «set» passe de 0 à environ 400mV, les «sens» des pistes «set» de moins en moins bien. À un moment donné, je vois 257mV sur 'set' mais seulement 226mV sur 'sense'; donc seulement 226mA circule à travers Rload et R1. «Gate» est à 3,53 V et «down» à 11,7 V. Si l'on examine simplement l'ampli op isolément, il semble que la «porte» devrait être poussée plus haut (jusqu'à ce que, vraisemblablement, à un moment donné, suffisamment de courants de courant que le «sens» soit égal à 257 mV).

L'ampli-op est destiné à être utilisé avec une alimentation asymétrique et devrait facilement être capable de conduire sa sortie au-dessus de 3,53 V (avec une tension d'alimentation de 12 V). La grille du FET ne doit pas absorber de courant (vérifié avec le compteur).

Je suis perplexe.

Fiche technique de l'ampli op (LT1006)

Le problème est évidemment qu'il y a une sorte d'oscillation sur la sortie de l'ampli-op. Mettre un condensateur de 10uF sur le nœud 'gate' a plus ou moins résolu le problème, mais mettre une résistance 1K entre la sortie opamp et la porte fet n'aide pas beaucoup. Je ne vois maintenant plus que 7mv d'écart entre le 'sens' et le 'set', sur toute la plage de réglage du courant (maintenant 0 à 300ma) et une tension (nécessaire pour conduire ce courant à travers la charge) entre environ 3 et 23v .

Je viens de voir cette question tout à l'heure, et votre réponse selon laquelle l'ampli op oscillait. C'était ma première supposition à partir du schéma et des symptômes.

Cependant, je n'aime pas la façon dont vous l'avez corrigé. Le simple chargement de la sortie opamp avec beaucoup de capacité peut fonctionner maintenant dans ce cas à cette température, avec cette phase de la lune. Il peut ne pas fonctionner avec le même modèle d'opamp d'un lot différent ou d'un futur lot.

Une meilleure solution consiste à mettre un peu de résistance dans le chemin de rétroaction, entre le haut de la résistance de détection de courant et l'entrée opamp négative. Ajoutez ensuite un petit condensateur de compensation directement de la sortie opamp à l'entrée négative. Le capuchon fournit un retour AC négatif immédiat pour maintenir l'ampli stable. La résistance augmente l'impédance du signal afin que le capuchon puisse avoir un certain effet sans avoir à être trop grand pour d'autres considérations. Essayez 1 kΩ et peut-être 100 pF. Vous pouvez utiliser un condensateur plus grand si le temps de réponse n'a pas besoin d'être rapide et que vous souhaitez vous tromper pour plus de stabilité.

Ajoutée

Je n'avais pas regardé la fiche technique de l'opamp avant, et juste répondu pour un opamp ordinaire. Le LT1006 est optimisé pour une très faible tension de décalage et une faible puissance. Cela signifie que des compromis ont été faits dans d'autres domaines. L'un d'eux est apparemment la stabilité. La fiche technique montre l'ampli utilisé comme suiveur de tension à gain unitaire, il est donc apparemment stable à gain unitaire.

Cependant, regardez attentivement les schémas d'application typiques à la page 11. Notez comment l'un a 1 kΩ en série avec un condensateur de compensation de 680 nF, et l'autre 2 kΩ avec une compensation de 330 nF. Cela signifie que ma supposition au-dessus de 1 kΩ et 100 pF était beaucoup trop faible. Essayez une combinaison plus semblable à ce qu'ils utilisent. Comme vous avez déjà une résistance série de 1 kΩ, essayez 1 µF directement entre la sortie de l'ampli op et l'entrée négative.

L'autre chose que vous devez faire est en fait de regarder le signal au fil du temps, pas sa tension moyenne. Mettez-y déjà une portée et voyez ce qui se passe vraiment.

Je suis récemment revenu sur ce projet après une interruption et j'ai continué à avoir des problèmes avec la stabilité de l'opamp. Cependant, j'ai découvert qu'il existe une solution plus simple au problème, le régulateur linéaire LT3080; il intègre essentiellement l'ampli-op et le transistor de puissance de mon circuit d'origine, et semble être très stable dans mes tests.

http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/3080fc.pdf

Mon nouveau circuit est essentiellement celui montré dans la figure intitulée "Pilote de LED à faible tension de décrochage" à la p.17 de la fiche technique. Mais au lieu de mettre une résistance fixe de la broche SET à GND, je pilote une tension variable dans la broche SET (on pourrait également utiliser une résistance variable, mais une tension fonctionne mieux pour mon application). Le signal de tension doit simplement être capable de couler le 10ua de la source de courant interne.

Il fonctionne comme un charme.