Problème de stabilité dans opAmp à gain unitaire

12

Dans le cadre d'une alimentation électrique contrôlée pour les tests de matériel en boucle pour un projet piloté par un étudiant, j'ai dû développer un tampon de courant (suiveur de tension) qui pourrait générer jusqu'à 1 A.

J'ai eu la (mauvaise) idée d'essayer d'implémenter ce circuit simple:

Idée de circuit initiale

Le PMOS à l'intérieur de la boucle de rétroaction agit comme un onduleur (plus de V_gate, moins de V_out), et c'est pourquoi la boucle se ferme dans la borne POSITIVE de l'opAmp au lieu du négatif.

Dans le laboratoire, j'ai réglé VREF = 5V et VIN = 7V. Je devrais alors obtenir 5V à VOUT, mais j'obtiens cette sortie hors de contrôle VOUT:

Vout

Et c'est le signal de contrôle (sortie d'opAmp, connecté à la grille du MOSFET)

Vg

Je trouve des comportements similaires sous différents VREF, VIN et Rloads. Notez également que la sortie de l'opAmp n'est saturée par aucun des rails.

Mon hypothèse est que le gain de la boucle est trop élevé pour maintenir la stabilité de l'opAmp.

J'ai une certaine expérience dans les systèmes de contrôle et les amplificateurs opérationnels, mais je ne sais pas comment les appliquer pour résoudre cette situation ...

Est-il possible d'appliquer un réseau à déphasage pour stabiliser la boucle?

J'apprécierais à la fois des "hacks rapides" ou des réponses pédagogiques!

svilches
la source
1
Quand j'étais au stade de la maquette, j'ai atteint la stabilité en utilisant un RC parallèle entre la sortie de l'opAmp et la porte du mosfet:! [ I.stack.imgur.com/5OJ0W.png] Cela a résolu complètement le problème dans la planche à pain (aveuglément, je viens de voir un circuit de compensation similaire dans une note d'application et cela a fonctionné). Mais maintenant que je suis passé au PCB, le résultat est assez mauvais :!
svilches
2
Voir ma réponse, cela explique où vous vous êtes trompé - Les bonnes gens de toutes les grandes sociétés d'amplificateurs opérationnels conçoivent des amplificateurs opérationnels qui sont raisonnablement stables avec toutes sortes de régimes de rétroaction. Maintenant, vous avez ajouté un étage de gain de tension de 100s et attendez-vous à ce que l'ampli-op reste stable lorsque vous prenez le point de rétroaction du drain et que vous vous attendez à ce qu'il fonctionne sans oscillation!
Andy aka
Merci pour toute la perspicacité! J'ai essayé plusieurs des méthodes de stabilisation que vous avez proposées sans trop d'amélioration. Il semble que le MOSFET ajoute tout simplement trop de gain à la boucle, ce qui rend la stabilisation assez difficile. J'ai essayé le circuit de @Andy aka (source suiveur) et est complètement stable dans la planche à pain. Je le testerai demain sur PCB. Le seul inconvénient de la configuration source suiveur est que, pour mon application (sortie 6V, 0,5A), j'ai besoin d'un rail 12V (qui augmente la dissipation du MOSFET)
svilches

Réponses:

11

C'est très simple - utilisez un FET à canal N et utilisez-le comme suiveur de source. Vous pouvez même utiliser un BJT. Celui ci-dessous a un gain en raison de la rétroaction 3k3 et du 1k à la masse de -Vin. Si vous ne voulez pas de gain, connectez la sortie directement à -Vin et omettez le 1k.

entrez la description de l'image ici

Un tampon de gain unitaire à la sortie d'un ampli-op est soit un émetteur suiveur, soit un suiveur source. C'est aussi simple que cela - retour de l'émetteur / source vers l'entrée inversée de l'ampli-op.

De plus, étant donné que la tension source / émetteur "suit" le signal de sortie des amplificateurs opérationnels, les effets de charge grille / base sont minimes, donc lorsque vous utilisez un MOSFET, vous n'avez pas à vous soucier de la capacité de la grille.

Pensez-y raisonnablement - Analog Devices ou TI ou MAXIM of LT - leur équipe marketing ne se réveillera pas un matin et ne dira pas à leurs concepteurs - pourquoi ne pouvez-vous pas concevoir un ampli-op qui permet à quelqu'un d'ajouter une étape de gain sur et attendez-vous à ce qu'il soit stable. S'ils le faisaient, les concepteurs diraient qu'ils devraient réduire les performances de l'ampli-op pour qu'il soit stable - comment cet ampli-op pourrait-il rivaliser sur le marché contre tous les amplis-op qui prennent la bonne voie et continuer à construire ce qu'ils sont bons.

Andy aka
la source
Andy, le circuit que vous avez publié est assez équivalent au mien ... donc je suppose que s'il est utilisé avec un MOSFET, il aura les mêmes problèmes, je me trompe?
svilches
2
Ce n'est certainement PAS équivalent - OK mon circuit utilise un BJT mais si à la place il utilisait un FET, ce serait de type canal N avec le drain à + 15V et la source à la résistance de charge. La rétroaction concerne également l'entrée inverseuse sur la mienne. Ce circuit fonctionne pour les raisons de ma réponse. Bien sûr, à première vue, cela ressemble, mais examinez-le à nouveau et écoutez ce que j'ai dit s'il vous plaît.
Andy aka
@Andyaka Le circuit d'origine a un petit avantage, et à savoir que pour produire la tension VREF sur R14, l'ampli-op n'a pas réellement à mettre cette tension. Il suffit d'activer le PMOSFET suffisamment pour que cette tension soit produite sur R14. Mais avec votre émetteur / suiveur de source, l'ampli-op doit essentiellement produire la tension de sortie.
Kaz
@Andyaka Mais, bien sûr, puisque le circuit est à gain unitaire, l'avantage n'est pas si grand car l'entrée - est dirigée vers VREF. Mais supposons qu'il soit modifié pour qu'il y ait du gain. Ensuite, nous pouvons obtenir une tension de sortie proche d'un rail, sans entraîner l'entrée de l'ampli-op près d'un rail ou sa sortie. Juste une pensée. L'utilisation d'un PMOS ou d'un PNP pour contrôler le côté haut d'une charge n'est pas une si mauvaise idée.
Kaz
@Andy aka Maintenant je vois votre point, désolé! Avec le suiveur de source, il n'y a pas de gain accru dans la boucle. De plus, Cgs n'a pas d'importance car Vgs est petit. J'aurais dû choisir cette configuration au début, réparer le PCB pour changer cela va être assez horrible
svilches
11

Votre ampli op oscille car votre gain en boucle ouverte est supérieur à 1 à une fréquence à laquelle le déphasage est de 180 °.

L'ampli op de votre circuit entraîne une charge presque entièrement capacitive - la porte du MOSFET.

Il existe de nombreuses façons de corriger cela en utilisant simplement une résistance bien placée ou un condensateur. Il peut être préférable d'utiliser une résistance série ou un shunt RC parallèle, ou une paire RC de rétroaction - tout dépend du circuit particulier en question.

entrez la description de l'image ici

Voir à ce sujet cet excellent article d' Analog Devices .

Jonny B Good
la source
En effet, c'est la bonne réponse. Et une discussion plus approfondie [ici] sur electronics.stackexchange.com/questions/146531/…
Fizz
Oh, vache, il donne une rétroaction positive à l'ampli op. Bien sûr, il oscillera quoi qu'il arrive. Andy a raison. C'est en fait une erreur de débutant et tout le monde [les autres] traitait le problème [beaucoup plus] difficile.
Fizz
Pourriez-vous s'il vous plaît mettre à jour le lien "Analog Devices" ou donner plus de description nous pourrions l'article Google, s'il vous plaît?
Mehrad
8

REMARQUE: ce message a été largement modifié pour ajouter de la profondeur et de la clarté. Lors de la composition de la réponse originale, de nombreux détails ont été pris en compte qui n'ont pas été inclus pour rester bref. Ici, la peau est arrachée du processus de diagnostic et de solution pour montrer ce qui se passe sous la surface et ajouter de la substance. Considérez-le comme une sorte de journal d'analyse. Je laisse la réponse originale intacte pour les modifications transparentes, ajoutant des détails dans et après l'ancien texte.

Comme cela a été souligné, l'impédance de sortie du LM358 interagit avec du FET pour placer un pôle à environ 20 kHz. La boucle ayant encore beaucoup de gain, elle oscille. Ciss


Commentaire éditorial sur le diagnostic:

D'où vient ce pôle à 20 kHz?

Ce n'est pas de , car ce pôle n'apparaîtra que dans le MHz. Il s'agit d'un amplificateur de source commun avec une charge résistive ( dans le drain et une résistance dans le circuit de grille (appelez-le ). L'emplacement du pôle dominant pour ce type d'amplificateur est d'environ: R 14 R gCgsR14Rg

1Fp ~ ~ ~ 21,2 kHz (assez proche) 112πR14CgdgfsRg12π(1000)(150pF)(5)(10)

Ainsi, le pôle provient de la capacité de Miller, qui est si importante ici car elle est multipliée par la transconductance FET ( ) et la résistance de charge ( g fs R 14CgdgfsR14). Faites une somme rapide du déphasage de boucle pour voir que, dans le meilleur des cas, vous vous attendez à 45 degrés de marge de phase à 20 kHz (LM358 -90, IRF9530 -180 -45 = -315 degrés). Déjà, à 20 kHz, la marge de phase est au mieux le minimum que vous voudriez voir dans votre boucle, à 45 degrés et c'est probablement moins que cela. OK, jusqu'à présent, c'est un SWAG total. C'est scientifique depuis que j'ai utilisé une calculatrice scientifique pour multiplier et diviser, et c'est une supposition sauvage puisque je n'ai pas encore regardé la fiche technique de l'IRF9530, et je n'ai pas rafraîchi ma mémoire du LM358 Zo. Il donne un indicateur rapide de la source probable de problème pour le circuit OPs.

Vous cherchez les idées les plus simples pour améliorer la situation:

D'abord essayé de fournir une solution simple pour le circuit d'origine, résultant en deux déclarations à puces ci-dessous. Ce sont deux approches de pansement qui ne peuvent pas être prises assez loin pour faire une différence significative. La leçon ici (que je devrais déjà savoir) n'est jamais de fournir des solutions de pansement, car elles ne valent pas la peine. Il existe bien sûr des moyens de corriger l'approche originale, mais ils sont plus fondamentaux et compliqués.

Puis (enfin) j'ai suggéré un circuit basé sur un suiveur de source comme point de départ comme solution. Cette idée est bonne, y compris le capuchon de l'intégrateur et la mise en garde FET . Je montrerai pourquoi cela est vrai dans le prochain commentaire éditorial après le schéma source suiveur. Vth

Quelques notes sur le circuit que j'ai suggérées:

  • R1 en série avec la porte est juste une commodité. Il est très courant dans des circuits comme celui-ci d'avoir besoin d'isoler la porte pour le dépannage ou le test. Faire monter une résistance est une opération de 5 secondes. Soulever le plomb d'un TO-220 est beaucoup moins pratique, faites-le plusieurs fois et vous pouvez même soulever un coussin. Si vous utilisez une pièce de montage en surface, sans la résistance, vous devrez retirer le FET.

  • Je montre une résistance de 1 kOhm pour R15. Vraiment cependant, compte tenu de l'impédance de sortie du LM358, je n'utiliserais rien de moins que 10kOhm ... et pourrait même aller jusqu'à 50kOhm.


Tu pourrais essayer:

  • Baisser l'impédance de sortie de l'amplificateur (beaucoup) en ajoutant un tampon émetteur suiveur à la sortie de l'ampli.
  • Isolez le du FET en mettant une certaine résistance en série avec la source du FET (entre le FET et Vin. Ce serait une sorte d'approche de pansement. Ciss

Étant donné que l'entrée + de l'ampli est utilisée comme point de rétroaction négative, vous avez des choses compliquées. Normalement, vous voudriez utiliser l'OpAmp comme intégrateur avec un condensateur de rétroaction de la sortie OpAmp à - l'entrée. De cette façon, vous pouvez contrôler le point de croisement de l'amplificateur de sorte que la perte de phase causée par la capacité FET puisse être sans importance ou compensée.

Vous pourriez commencer par quelque chose comme ceci:

entrez la description de l'image ici

Choisissez une valeur pour C10 qui fait que le gain de l'amplificateur croise le gain nul à 1 kHz ou moins pour la stabilité. En utilisant un FET, vous ne pourrez pas obtenir plus d'environ 3 V avec une charge à la sortie. Dans ce cas, vous devrez envisager d'utiliser un BJT ou un Vin supérieur.


Commentaire éditorial sur la solution source follower:

Voici comment j'ai pensé à une solution de conception de base.

Que savons-nous de ce que svilches essaie de faire avec son circuit? Eh bien, il veut utiliser 7V pour fournir jusqu'à 5V avec une charge allant jusqu'à 1 ampère, et il veut que la tension de sortie suive une tension de commande (qu'il appelle une tension de référence). Fondamentalement, veut une alimentation linéaire réglable utilisant un ampli op LM358 pour la compensation d'erreur de boucle et il n'y a que 2 volts d'espace libre (ce sera un problème pour le LM358).

Nous ne savons pas quel type de modulation contrôlera la référence. Sera-ce une rampe, un sinus ou peut-être une modulation d'impulsion ou de pas? L'étape est la pire, bien que si vous prévoyez que ce ne soit pas si grave, alors figurez que l'entrée de référence se déplace par étapes.

Nous ne savons pas grand-chose non plus sur la charge. S'agit-il d'un courant constant ou pulsé? Eh bien, svilches est vague à ce sujet ... nécessite juste jusqu'à 1 ampli. Mais généralement, les charges mal définies ne sont pas stables, donc je vais m'attendre à des impulsions ici aussi. De plus, comme il s'agit d'une alimentation, je suis surpris de ne voir aucune capacité de sortie ( ) dans le circuit ... mais nous couvrirons cela plus tard. Co

Deux façons de procéder:

Vous pouvez soit compenser la stabilité du circuit source commun, soit passer à un circuit suiveur source. La première option a beaucoup de mérite, mais elle est plus compliquée et je cherchais la solution la plus rapide et la moins compliquée. Deuxième option, le suiveur source est une conception plus simple car il est contraint. Par contraint, je veux dire passer d'un élément de passe qui tamponne le courant et a un gain de tension à un élément qui tamponne le courant et a (sauf dans des circonstances spéciales définies par des éléments parasites) un gain de tension unitaire. L'avantage du circuit source commun est qu'il s'agit d'une solution à faible chute, que vous perdez avec un amplificateur source suiveur. Ainsi, le point de départ simple est le suiveur source.

Problèmes d'utilisation d'un étage d'alimentation source suiveur ici:

  • Seulement 2V d'espace libre signifie un FET vraiment bas . De plus, avec de 2V et un courant inférieur à 1A, sera faible et sera élevé. V ds g fs C gdVthVdsgfsCgd
  • Utilisation d'un LM358. La sortie du LM358 a des problèmes, l'impédance de sortie est élevée et ne gère pas bien le chargement capacitif (je couvrirai cela beaucoup plus en détail). De plus, la sortie du LM358 ne sera pas plus proche que 1,2 V du rail 7 V, ne laissant que 0,8 V pour FET (jetez un oeil à la figure 10. de la fiche technique du LM358 pour voir que c'est vrai). Comme je l'ai souligné à l'origine, ne vous attendez pas à plus de 3V à la source d'un FET standard avec ce circuit. Ne soyez pas trop excité à l'idée d'utiliser un BJT car à 5mA dans la base, la sortie maximale de l'OpAmp sera de 5,6 V, donc une d'au moins 200 sera nécessaire et c'est avec β V ceVgsβVcede 2V. Cet étage de puissance du canal P est toujours meilleur, mais nous continuerons avec le suiveur source. Note complémentaire sur le LM358: National Semiconductor a suffisamment aimé cet amplificateur pour le mettre dans au moins 3 gammes de produits LM124 (un quad) LM158 (un double) et LM611 (un simple avec référence). Les fiches techniques pour les LM124 et LM158 ne sont pas trop claires sur les performances près du crossover, mais la fiche technique LM611 est excellente ... voir en particulier les figures 29, 30, 35 et 36. Oh, et pendant que vous êtes sur la fiche technique LM611, regardez ces exemples de circuits qui ont des capuchons d'intégrateur autour de l'OpAmp.

Vth

VdsgfsCgdCgsCgd

Cgd

Lorsque le gain chute à 20 dB / phase, la phase est de 90 degrés si le pôle simple le plus proche est à une décennie. Un simple pôle provoquera un décalage de phase de 90 degrés sur 2 décennies centré avec un décalage de 45 degrés au pôle.

Cgdest de 150pF, ce qui repoussera la fréquence effective des pôles d'environ 1,5 octave (1,6 octave vraiment, mais pourquoi chipoter sur 0,1 octave). 1,5 octave vaut environ 20 degrés de déphasage, donc maintenant l'amplificateur n'a que 25 degrés de marge de phase. Si 45 degrés de marge de phase entraînent un dépassement de 1,3, combien de dépassement serait attendu avec 25 degrés de marge de phase?

Voici un tracé du dépassement d'étape par rapport à la marge de phase en boucle ouverte pour un amplificateur à rétroaction unitaire à gain unitaire.

entrez la description de l'image ici

Localisez 25 degrés de marge de phase dans le graphique et vérifiez qu'elle correspond à un dépassement d'environ 2,3. Pour ce circuit source suiveur utilisant un IRF520, vous vous attendez à ce qu'une entrée pas à pas de 100 mV à la tension de référence provoque un dépassement de 230 mV en plus de sa réponse de 100 mV. Ce dépassement se transformerait en sonnerie à environ 500 kHz pendant une période prolongée. Une impulsion de courant sur la sortie aurait un effet similaire de grand dépassement suivi d'une sonnerie à environ 500 kHz. Ce serait une performance inacceptable pour la plupart des gens.

Comment réduire toutes ces sonneries? Augmentez la marge de phase. La façon la plus simple d'augmenter la marge de phase est d'ajouter un capuchon d'intégrateur autour de l'amplificateur à l'intérieur de la boucle de rétroaction unitaire. Une marge de phase supérieure à 60 degrés éliminerait la sonnerie, et vous pouvez l'obtenir en réduisant le gain Opamp d'environ 6 dB.

Un scénario probable

VdsCgs. La charge capacitive à la sortie d'Opamp commencera à augmenter à partir de 150pF, se déplaçant vers 500pF. La sonnerie avec une capacité supplémentaire à la source va empirer. L'utilisateur n'aimera pas cela non plus, et tentera encore plus de capacité pour charger la source. Au moment où la capacité à la source a atteint 1 uF, le circuit ne sonnera probablement plus ... il oscillera.

Étant donné que je m'attends à ce qu'une capacité soit ajoutée à la sortie du circuit, je dimensionnerais le capuchon de l'intégrateur pour réduire le gain de boucle de 20 dB environ.

gsills
la source
-1 pour suggérer que le problème est toujours lié à la capacité de la grille. Lisez ma réponse. Le circuit que vous proposez est celui que je suggère, mais comme il s'agit d'un suiveur de source, la source suit la porte et donc la capacité de la porte n'est plus un problème. Parce qu'un suiveur de source est un gain unitaire et ajoute très peu de déphasage, cela fonctionne donc l'ajout du plafond d'intégration et de R1 est inutile. De plus, il oscille plus près de 60 kHz.
Andy aka
1
@Andyaka, je n'étais pas satisfait de ma réponse, ayant omis des détails qui ont conduit à mon circuit de point de départ suggéré. J'ai donc apporté des modifications, en ajoutant des détails pour clarifier les choses. C'était ma faute si vous ne pouviez pas suivre ce que j'essayais de transmettre. Vous semblez avoir 4 points ou préoccupations qui sont: 1) Mon circuit de point de départ est le même que celui que vous suggérez. 2) Les pièces supplémentaires de mon circuit (à savoir le capuchon d'intégrateur) sont inutiles. 3) FET Ciss ne pose aucun problème car l'élément pass est un suiveur de source. 4) Le circuit de source commune OP a oscillé à ~ 60 kHz.
gsills
2
Continuation: Une brève réponse, les points 1) et 2) sont contradictoires, c'est soit le même circuit ou c'est un circuit similaire mais différent car il contient des trucs supplémentaires (capuchon d'intégrateur). Je dirais que c'est un circuit différent avec des trucs supplémentaires qui sont cruciaux pour de bonnes performances. Bien sûr, cela dépend du point 3) qui est faux, ce qui est le cas (voir les modifications). À propos du point 4), OK, exactement ... un pôle à 20 kHz devrait affecter la stabilité à ~ 60 kHz étant donné le taux de perte de phase.
gsills
@gsills J'ai fait un circuit similaire (suiveur de source) qui a des PM très faibles, des anneaux sans arrêt. J'ai fait une compensation comme la vôtre, suggérée ailleurs. Puis-je demander si c'est correct en disant que le crossover est réduit à 1 / (2pi * C10 * (R15 + R14))? Si je comprends bien et que le xover a raison, l'idée est d'avoir un BW inférieur à la fréquence d'oscillation. De plus, je suppose que xover est le BW. Je devrais ensuite analyser les dépassements et les temps de montée pour voir le BW réellement atteint.
thexeno
3

En supposant que le problème est la charge capacitive (porte du MOSFET), quelques idées sont:

  1. Dans les amplificateurs audio, l'approche classique pour se défendre contre les charges capacitives est l'inclusion d'une inductance de sortie, souvent en série avec une résistance. Juste une idée à garder à l'esprit: n'oubliez pas les inductances comme moyen d'isoler des capacités.

  2. Avez-vous déjà remarqué que les fiches techniques des régulateurs de tension linéaires recommandent toujours un condensateur de dérivation sur la sortie? Cela aide à une charge capacitive. Bien que cela semble être un paradoxe, le raisonnement est que le condensateur délibérément planté a une capacité plus élevée qui submerge la petite capacité de la charge, créant ainsi un pôle dominant à une fréquence plus basse. Essayez un condensateur de la sortie de l'ampli opérationnel à la masse, de 0,1 uF à 1 uF.

  3. Puisque vous utilisez l'entrée + pour une rétroaction négative, il y a une grande opportunité dans ce circuit d'ajouter une compensation Miller sous la forme d'une boucle de rétroaction négative plus locale: un condensateur connecté de la sortie de l'ampli op à l'entrée -, à la place de la terre.

  4. Votre étage de sortie est de source commune, et donc il a du gain! L'ampli op a déjà des boules de gain en boucle ouverte, et vous en ajoutez plus dans la boucle. Considérons un étage de sortie qui n'ajoute plus de gain: voir la réponse d'Andy Aka.

Kaz
la source
2

Remarque: le paragraphe suivant est quelque peu incorrect, dans le sens où votre idée pourrait (et fonctionne) avec certains ajustements et dans de nombreux produits, en particulier les LDO PMOS; voir le matériel suivant. Je laisse ce paragraphe ici parce que LvW y a répondu.

Eh bien, la charge capacitive est un problème difficile à gérer même dans un circuit correctement configuré, mais dans votre circuit [tel que dessiné], vous fournissez une rétroaction positive à l'ampli-op! Cela oscillera comme un fou même en simulation ... avec le même 5Vpp prévu. Oui, la forme d'oscillation est un peu différente dans la simulation, mais qu'attendez-vous ... pas de parasites et LM358 a un modèle SPICE plutôt basique.

entrez la description de l'image ici


@LvW: Je dois réfléchir un peu plus à ce qui se passe exactement, mais voir le graphique mis à jour avec Vgate tracé également. De toute évidence, il n'atteint jamais 5 V, de sorte que l'ampli-op ne voit jamais de rétroaction négative réelle, comme le prétend cette conception. Donc, l'opamp fonctionne essentiellement comme un comparateur. Il y a aussi un décalage de phase entre ces deux signaux, mais je ne suis pas convaincu que ce soit la cause de l'oscillation, je pense plutôt que c'est "par conception". J'ai essayé d'ajouter une grosse résistance (1K, voire 10K) sur la porte, et elle oscille toujours de la même manière.

entrez la description de l'image ici


Fondamentalement, ce que vous essayez de faire, c'est de concevoir un PMOS LDO ! Mais vous le faites assez mal. Vous devez le compenser avec un bouchon de dérivation de la bonne taille et un ESR! En outre, un PMOS LDO prendrait la rétroaction via un diviseur de tension. Voici ma conception LDO amateur:

entrez la description de l'image ici

Comme d'habitude avec PMOS LDO, le plafond de sortie ESR est critique et doit être dans une certaine bande. Regardez ce qui se passe si je l'abaisse, par exemple; commence à osciller:

entrez la description de l'image ici

Si l'ESR est trop élevé, vous êtes à nouveau en difficulté; bien pour cette charge, il doit être assez élevé avant d'osciller de l'autre côté de la bande de sécurité:

entrez la description de l'image ici

En fait, le seul élément critique est le plafond de compensation. Un 10uF avec 0.1ohm ESR semble fonctionner pour une gamme de charge assez large de 1K à 5 ohms (ce qui vous donnerait la sortie 1A que vous vouliez):

entrez la description de l'image ici

Vous obtiendriez une certaine limitation de bande passante de ce plafond bien sûr.

Pétiller
la source
Commentaire positif? Je pense que le FET agit comme un étage source commun avec des caractéristiques inverses, n'est-ce pas?
LvW
@LvW: voir graphique mis à jour et paragraphe ajouté.
Fizz
@LvW: J'ai en quelque sorte compris. Ce n'était pas une idée terrible, mais réinventait une certaine roue PMOS LDO et ne le faisait pas très bien.
Fizz
1

Votre ampli-op n'est pas stable probablement parce que vous conduisez une charge capacitive (capacité de la porte). Retirez C10 et réduisez la valeur de R15 à des dizaines d'ohms. Vous pouvez également essayer d'utiliser un autre ampli-op. La fiche technique du LM358 dit:

Les charges capacitives qui sont appliquées directement à la sortie de l'amplificateur réduisent la marge de stabilité de la boucle. Des valeurs de 50 pF peuvent être acceptées en utilisant la connexion de gain unitaire non inverseur du pire des cas. Des gains en boucle fermée importants ou une isolation résistive doivent être utilisés si une plus grande capacité de charge doit être pilotée par l'amplificateur.

La capacité d'entrée de l'IRF9530 est de 500pF, vous devez donc absolument mettre une petite résistance entre la sortie d'opamp et la grille du MOSFET.

Szymon Bęczkowski
la source
Soi-disant, à mesure que la résistance entre la sortie de l'ampli-op et le mosfet augmente, le système devient plus stable, ai-je raison? J'ai essayé avec différentes valeurs de R15 (jusqu'à 500K) sans un bon résultat ...
svilches
Existe-t-il un autre moyen de stabiliser le circuit? Peut-être que je place la résistance dans la mauvaise partie de la boucle ...
svilches