Utiliser un ampli op comme tampon

Nous travaillons sur un projet où nous utilisons deux amplis OP470 Quad Op. Il y a 2 amplificateurs opérationnels inutilisés et j'ai besoin de mettre en mémoire tampon un signal provenant d'un capteur (cela est conforme à la fiche technique du capteur). J'aimerais utiliser l'un des amplis opérationnels supplémentaires. Je sais que théoriquement, vous pouvez mettre en mémoire tampon un signal en utilisant la rétroaction négative de l'ampli op comme indiqué ci-dessous:

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Cependant, je me souviens aussi vaguement de quelque chose sur les dangers de l'auto-oscillation et de la stabilité de l'ampli op. L'OP470 est stable à gain unitaire. Voici la fiche technique:

http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/OP470.pdf

Ma question est, est-il sûr d'utiliser un ampli op dans cette configuration comme tampon sans se soucier de l'auto-oscillation? Y a-t-il autre chose dont je dois tenir compte?

Si la fiche technique indique que le gain unitaire est stable, alors oui. Unity gain stable signifie précisément que l'ampli-op sera stable lorsqu'il est utilisé comme vous le décrivez.

Assurez-vous que le chemin de rétroaction est court. Si vous le faites longtemps, son inductance augmente, et peut-être que des choses étranges se produiront. Pas besoin d'être extrêmement paranoïaque sur ce point; il suffit de ne pas l'acheminer de 10 pouces autour de la planche et ça devrait aller.

L'utilisation de l'OP470 pour un amplificateur ou un tampon à gain unitaire n'est pas un mauvais choix. Ce qui est important, c'est la marge de phase où le gain en boucle ouverte traverse 0 dB. Il est assez fréquent que les amplificateurs opérationnels aient une marge de phase de 45 degrés à leur fréquence de coupure en boucle ouverte, ce qui entraînerait un dépassement de 1,3 fois Vin suivi d'une sonnerie. Ce n'est pas le cas avec l'OP470, si vous regardez TPC (Caractéristiques de performances typiques) 16 dans la fiche technique (page 7), vous verrez que la marge de phase au croisement est de 58 degrés. Maintenant, une réponse impulsionnelle optimale vous voudrait une marge de phase de 60 degrés, donc 58 degrés est assez bon.

La petite réponse impulsionnelle du signal de l'OP470 en tant que tampon de gain unitaire est indiquée dans TPC 27 de la fiche technique. Vous verrez là que la réponse impulsionnelle n'a pratiquement aucun dépassement et aucune sonnerie.

Préoccupations possibles:

• Chargement de sortie. Vous ne montrez pas quelle est la charge du tampon, mais les charges capacitives peuvent dégrader la marge de phase et provoquer une mauvaise réponse. L'impédance de sortie de l'OP470 augmente fortement à l'approche du crossover, de sorte que des charges capacitives supérieures à 100 ou 200 pF devraient dégrader la marge de phase. Il y a une section de la fiche technique (page 12) qui traite de la conduite de charges capacitives jusqu'à 1000pF.

• Résistance de rétroaction de la sortie à l'entrée négative. Comme le dit Phil Frost, vous voudrez garder le chemin de rétroaction relativement court. Mais, parfois pour les tests ou l'aptitude au service, une résistance de rétroaction sera utilisée. Si vous faites cela, vous voudrez placer la résistance près de l'entrée négative, et vous voudrez garder la valeur inférieure à 500 Ohms et supérieure à 100 Ohms pour une meilleure réponse. La fiche technique couvre cela dans la section sur les tampons à gain unitaire (page 12).

• OP470 est la technologie BJT, donc pas de rail à rail. Vous devez vous assurer que les tensions d'entrée ne se rapprochent pas des rails de polarisation d'environ 4 volts, et vous devez être d'accord avec la tension de sortie n'étant pas plus proche des rails qu'environ 3 volts. Vous seul connaissez suffisamment votre système pour savoir si cela est important.

La sortie de cet ampli op entraîne probablement une charge capacitive. J'ai rencontré un problème similaire avec un ampli op à vitesse de balayage élevée. La solution décrite dans la fiche technique est de mettre une résistance d'environ 47 ohms après le retour négatif. Cette solution a immédiatement résolu mes oscillations.

La citation:

Les LT1632 / LT1633 sont des amplificateurs à large bande qui peuvent piloter des charges capacitives jusqu'à 200pF sur des alimentations ± 15V dans une configuration à gain unitaire. Sur une alimentation 3V, la charge capacitive doit être maintenue à moins de 100pF. Lorsqu'il est nécessaire de piloter des charges capacitives plus importantes, une résistance de 20Ω à 50Ω doit être connectée entre la sortie et la charge capacitive. La rétroaction doit toujours être prélevée sur la sortie afin que la résistance isole la charge capacitive pour assurer la stabilité.