Thread Rating:
  • 0 Vote(s) - 0 Average
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
LabPSU - LTSpice
#41
@miki imam dioidu 1n825 temperaturno kompenzovana zenerica 0.002%/*C, http://ams.aeroflex.com/metelicsHRC/pdfi..._Zener.pdf
mogu ti je poneti u KG.
Reply
#42
Bio sam nešto odsutan i po terenu pa nisam stigao da se bavim ovim do ovog momenta.

Ovo je priča  ispričana najjednostavnijim i ne previše naučnim jezikom i staviću je ovde zato da svedem razumevanje veoma kompleksnih parametara oko frekventnih kompenzacija na jednu sasvim lako razumljivu formu koja će i "strogim" početnicima biti ne previše težak "zalogaj".
Priča je podjednako važeća za pojačavače i za stabilizatore napona.

U suštini se stabilizatori napona svode na pojačavač sa teškim kapacitativnim opterećenjem koji ima zatvorenu negativnu povratnu vezu.

Kašnjenje povratne veze uslovljava neminovno prekoračenje (overshoot) na izlazu.

Da bi ste sebi veoma lako predočili zašto kašnjenje povratne informacije izaziva neminovan overshoot, pokušajte da zamislite da vozite automobil kroz dosta nepoznatih krivina i da pri tom otvarate i zatvarate oči tako da su zatvorene par sekundi, potom opet otvorene par sekundi, i tako sve vreme vožnje.

Da ne objašnjavam dalje, verovatno je sada sasvim jasno zašto kašnjenje povratne informacije izaziva overshoot izlaza, a sumnjam da bi ste takvom metodom vožnje održali zamišljenu putanju kroz krivine :-) .
-----------------------------------------

Izlaz kapacittivno opterećenog pojačavača ili stabilizatora se svodi na uobičajen RC član, gde je R suma svih otpornosti koje stoje na putanji punjenja ili pražnjenja kondenzatora.
Odnosno, brzinu postizanja očekivanog napona na C direktno određuje maksimalna struja koju može obezbediti ono što na njemu pokušava promeniti stanje napona.
---------------------------------------------------------------

Opet ću se vratiti na automobile...  Zamislite da želite da skrenete pod pravim uglom pomoću automobila, a naglim okretnjem upravljača.
Ono što sprečava tako naglu promenu smera kretanja je inercija automobila, koja je najdirektnije povezana sa masom vašeg automobila, i što je masa vozila veća sve je veće vaše "C" opterećenje.
Trenje koje vas vezuje za podlogu je konačno  sposobnost "praćenja" zamišljene pravougaone putanje i zavisi dakako od kvaliteta vaših guma podloge i slično, i to je nalik onom R iz izlaznog RC, takođe se svodi na interakciju trenja sa podlogom i mase vozila.

Scenario može imati više razrešenja, što se tiče sposobnosti prianjanja vašeg vozila za podlogu i vaše kontrole upravljača:

- ako vozite brzo i pokušate naglo da skrenete pod pravim uglom, automobil će proklizati i nastaviti pravo (katastrofalni overshoot :-) ,gde vam ni malo nije pomogla čak prilično blagovremena informacija koju ste stekli gledanjem,

- da ste veoma vešti i da znate da svedete brzinu vozila na umerenu za taj slučaj, da svedete brzinu okretanja upravljača opet na umerenu za taj slučaj, da proklizate kontrolisano sa vozilom (planirani overshoot), i da napravite skretanje nalik pravougaonom (što bolja imitacija, tj. što manje izobličenje).
Što bi predstavljalo najoptimalniju moguću kompenzaciju takvog slučaja sa najvećom brzinom odziva, jer ste vi kao perfektan regulacioni sistem uzeli u obzir više faktora poput: kvaliteta podloge, kvaliteta vaših guma, nagiba asvalta u krivini, masu vozila, lične sposobnosti, prostor za dozvoljenu grešku (odstupanje od zamišljene putanje, ili izobličenje, kako god), moguće faktore iznenađenja (pas u sred krivine), nerviranje ili uzbuđenje od strane vaše saputnice na primer , i tako te slične stvarčice...

- da usporite vožnju do te mere da možete veoma sporo okretati upravljač i na taj način što bolje iskopirali zamišljenu putanju, mada i ovde  sasvim jasno shvatamo da je nemoguće savršeno je iskopirati, ali biće ok, na žalost uz veoma veliku žrtvu u vremenu izvršenja tog zadatka.
-----------------------------------------------------------------------

Vratimo sada se na slučaj kašnjenja povratne informacije, odnosno vožnju kroz krivine sa povremenim zatvaranjem očiju
.
Za razrešenje takve vožnje postoji dva-tri jednostavna načina:

-da većom učestanošću "trepućete" :-) , poput starlete (sample rate kod digitalnih  povratnih info) , čim se smanjuje kašnjenje povratne informacije,

-da na osnovu prethodne informacije izvršite predviđanje moguće buduće akcije i kao vešt vozač svedete brzinu vozila i okretanja upravljača na optimalnu, tako da vam ta zakasnela informacija bude dovoljna da ne napustite svoju traku,

-ili da usporite vožnju do te mere da kašnjenje povratne informacije postane od malog značaja u odnosu na promenu koja je zahtevana, čim opet veoma žrtvujete vreme izvršenja.

Shvatamo svakako da je vreme izvršenja veoma bitan faktor, jer ako bi automobil hitne pomoći stigao nekoliko dana posle dojave o nečijem infarktu, zatekao bi prilično "ohlađeno" stanje pacjenta...
--------------------------------------------------------------------------------

Ispravna kompenzacija se svodi na "usporavanje" organa koji vrši kontrolu izlaza na osnovu povratne informacije, takođe (a ništa manje važno) na ograničenje količine njegovog dejstva za vreme trajanja prelaznih stanja.

Kada se ima brz kontrolni organ a sporiji izlazni stepen, bez kompenzacije je overshoot  neminovna pojava (previše naglo i mnogo okrećemo volan u odnosu na masu vozila i uslove podloge).

Dakle, prva i najjednostavnija prevencija je imati malo sporije i odmerenije upravljanje u odnosu na mogućnosti izvršenja, što se upravo i radi elementima za frekventnu kompenzaciju, ili drugim imenom elementima koji su zaduženi za stabilnost sistema.
--------------------------------

Najiskrenije, nisam zaljubljen u simulacione programe jer malo znaju da zaglupe neiskusne, tj. da ih navedu i zavedu da se veoma oslone na tu napravu i zapostave detalje koji se javljaju u realnom izvođenju, odnosno da postanu skloni lenjosti oko učenja "sitnica koje život znače".

Sa mog aspekta, simulatore bi trebalo dati u ruke tek onima koji su već radili bez njih, i to da im olakšaju rad.

No, imam ga i lepo analizira, a i crta odlične dijagrame, što mi je dobro došlo za pokazivanje suštine.

Kao što pomenuh u ranim fazama ovog (nekom dosadnog) ogromnog posta, pojačavači ili stabilizatori napona, struja, i td., generalno sistemi automatskog upravljanja, mogu se predstaviti nekim jednostavnim modelom radi lakog razumevanja.

Bez obzira što se to može jednostavno obaviti multi dijagaramom, postaviću više pojedinačnih slučaja zbog lake preglednosti i razumevanja.

Osnovni model će nam biti jedan običan invertujući pojačavač, sa pojačanjem A= -10, koji je stimulisan pravougaonim signalom od +-1V, a koji je stoga "dužan" da na svom izlazu napravi invertovanih +-10V.

Sklop bez kompenzacije, sa C load od R1 i C1:


Zumiraću mesto od interesa, gde se događa prelazak sa promene na ustaljeno stanje (sa tranzicije na zaravan impulsa).
Za ostale slučajeve ću postavljati samo to zumirano stanje jer nas ono upravo zanima.


Vidi se da nekompenzovan spoj ima sklonost ka prigušenim oscilacijama. Ovde je to još uvek umereno i kad-tad se smiruje, dok sa težim C load će sigurno preći u konstantne oscilacije.
Inače, stalne oscilacije kod amp ili stabilizatora obično znače jedno sočno "PUF" i malo belog dima :-) .
Reply
#43
Drugi slučaj je nalik onom usporenju rukovanja volanom kod vozila i svodi se na jedan jednostavan kondenzatorčić na upravljačkom organu.
Dakle, smanjujemo brzinu stimulacije izlaza na manju od one kojom izlaz može da se odazove.
Metoda je najjednostavnija, prilično optimalna, ali se žrtvuje vreme odziva.



Varijacije na temu C2 sa prilično grubom promenom njegove vrednosti: 100pF (zelena linija), 330pF (plava linija) i 1n (crvena linija).
Slika sve govori:

Reply
#44
Malo je ograničen prostor za upload pa moram ovako razdeljeno.

Napredniji slučaj kompenzacije koji zahteva i objašnjenje:



Ciljevi:
- za što kraće vreme dovesti stanje do ustaljenog, a da pri tom nema overshoot,
-niska osetljivost sprave na spoljne uticaje u vidu smetnji.

Da razmotrimo prvi slučaj od ova dva.

Imamo DC granu povrane veze, formiranu od razdelnika R2/R3 i ona je zakačena na sam izlaz, tj. na C1.
Ta grana "posmatra" i AC i DC događaje i ima fiksno pojačanje A= -10.

Imamo takođe i samo AC granu povratne veze, formiranu od C2 i R4/R3 (zapazićete takođe da je R4/R3 = 10), gde kondenzator C2 otklanja DC komponentu signala i ta povratna veza je na samom izlazu op-amp.

Ono što sada opet treba zapaziti da je vreme RC konstante R1 C1, istovetno sa vremenom RC konstante R4 C2 i da su odnosi R2/R3 jednaki sa odnosima R4/R3.

--------------------------------------
Imunost na smetnje.

Primetićete da se R4 nalazi na invertujućem ulazu op-amp a C2 na izlazu op-amp.

Razlozi su sledeći:

R4, R3 i R2 se mogu staviti "tesno" uz neinvertujući ulaz op-amp, jer je impendansa tog ulaza visoka i delovi veza i samih otpornika rade poput antena.

Smeštanjem tih otpora uz sam ulaz obezbeđujemo najmanje tih efekata jer je površina otpornika mala, i već od samog pina otpornika impendansa raste ka "spoljnom svetu". Dakle, veze sa druge strane tih otpornika mogu biti duže.

Površina C2 je obično značajna i zbog prirode samog kondenzatora obično uvek veća od izloženih površina pomenutih otpornika i zato se C2 nalazi na strani niske impendanse, tj. samog izlaza op-amp.

Što je veći C2 fizički, sve je veća greška zameniti mesta R4 i C2.

Eto još jedne dosadne priče a možda korisne...

Pozz
Reply
#45
Eh da, umalo da zaboravim.

Poslednji post je recimo jedan od načina da se veoma brzo "nađete" u približno dobrim okvirima elemenata za kompenzaciju.

Pozz
Reply
#46
Tvoje priče definitivno nisu dosadne, nego veoma korisne svakome Smile malo tko bi odvojio vrijeme i tako lijepo i jednostavno objasnio mnoge stvari kao što ti objašnjavaš.

Ove postove sam sa guštom pročitao jer sam mnogo češao glavu kada je u pitanju bila kompenzacija
Reply
#47
Gigabyte091,

Mnogi će mi zameriti što stvari uprošćavam do besmisla.

Kompenzacija definitivno nije tako jednostavna stvar i zahteva proučavanje frekventnog i faznog odziva sistema.
Puna je dosta nezgodne matematike i slično.

Međutim, prethodni tekstovi su bili neka vrsta prvog koraka ka lakom shvatanju korena tih problema, i izložio sam to na nekom najjednostavnijem modelu koji samo malo pomera fazni stav izlaza u odnosu na ulaz.

To je definitivno najjednostavniji oblik kašnjenja povratne informacije i sasvim lako se rešava na eto ovih par pokazanih načina.

Ti sistemi sa tako jednostavnom strukturom kašnjenja su uobičajeno analogni stabilizatori i kapacitativno opterećeni pojačavači koje redovno koristimo.

Ubeđen sam da će početnicima to pomoći oko shvatanja, na jedan sasvim plastičan način koji dovodi do jednostavnog razumevanja problema.

Osnovna poenta je da se razume zašto je nemoguće izvesti sistem sa automatskom regulacijom, koja počiva na negativnoj povratnoj vezi, bez ikakve kompenzacije.
Ona uvek mora da postoji videla se spolja ili ne.

Razlog je što u našem realnom svetu nijedan događaj nije moguće obaviti za nulto vreme.
Dakle, kada pokušamo da izvršimo neku promenu na izlazu nekog sistema, odziv izlaza će neminovno zakasniti za naredbom i povratna veza će to videti sa zakašnjenjem.
Posledice kašnjenja "izveštaja" na osnovu kog se donosi naredna odluka o dejstvu, opisao sam plastično pomoću vožnje automobila.
Sve su to duboko povezane stvari i nema principijelno bitne razlike između mehanike i elektronike, osim u redu veličine vremenskih intervala u kom se to događa.
U svakodnevnom životu sve to postoji na veoma sličan način, a u elektronici se događa samo u mnogo kraćim vremenskim intervalima pa se stoga teže vidi.




 

Pozdrav
Reply
#48
Samo ljudsko biće raspolaže sa strahovito složenim automatskim regulacionim sistemima kojih mi uglavnom nismo svesni.
Na primer, dovoljno je ozbiljno izanalizirati svaki trenutak od donošenja odluke da stisnemo kočnicu na automobilu, pa do konačnog zaustavljana auta, pa da nam budu daleko jasniji veoma složeni automatski sistemi.
Kod takve analize, informacije (negativne povratne veze) su:
-oči,
-uši,
-centar za ravnotežu koji meri ubrzanja (i usporenje je ubrzanje, samo negativno),
-leđa na sedištu,
-osećaj na nozi oko jačine stiska na pedali kočnice, -
i tako dalje...

A sistemi predikcije, u vrlo pojednostavljenom obliku (feed forward) su naša prethodno naučena iskustva koja se tiču:
-procene trenutne razlike u brzini između objekta kome se približavamo, na osnovi prethodnih iskustava,
-procena stanja trenja kolovoza, guma, neravnina i ostalih sličnih faktora, opet na osnovi prethodnih iskustava.

Zbir svih tih faktora u jedan mah dovode do odluke o brzini i količini dejstva koje ćemo izvršiti stiskom pedale kočnce, i to se neprestano menja iz trenutka u trenutak, od donošenja odluke o tome do konačnog zaustavljanja vozila na željenoj poziciji. (čak je i tu upotrebljena jedna neverovatno važna lokalna povratna veza koja nam govori, preko nožnih nerava, o trenutnoj jačini pritiska na pomenutu pedalu, a treba zamisliti kako bi to moglo funkcionisati bez toga)

Ako razmotrimo svaki trenutak tog nama svakodnevnog, skoro podsvesnog, i na prvi pogled jednostavnog događaja, tek tada ćemo shvatiti da se radi o enormno složenoj funkciji automatskog upravljanja.

Svakodnevno oko nas sve vrvi od nebrojenih i enormno složenih sistema automatskih upravljanja i mi smo sa našim napravama koje smo kreirali, samo ukrali neke malene deliće koji oduvek postoje oko nas, i neverovatno i neupoedivo su složeniji od onoga što smo mi (čitavo čovečanstvo) uspeli da napravimo...
Reply
#49
Netko tko to ne razumije, i tko je početnik, a vjerujem i napredniji elektroničari neće ti sigurno zamjeriti jer bolje je početi jednostavno, od samog početka pa napredovati do složene matematike i dijagrama.

Svi smo nekad počeli sa Ohmovim zakonom i spajanjem LED-ice na 9V bateriju pa napredovali dalje. Nema koristi da se nekog samo tako baci u neke kompliciranije stvari. Ovakav način ima puno bolji efekt. Jbga neki bi htjeli preko noći sve naučit al neide to tako...
Reply
#50
Macolino pisanje nikad ne moze da bude dosadno i beskorisno. Ko zeli odatle moze mnogo toga da nauci, i ja svaki put po nesto novo saznam.

Ja bih da se osvrnem opet malo za faznu marginu koja generalno moze da nam da potpunu (integralnu) sliku ponasanja nekog sistema regulacije sa negativnom povratnom vezom.

Fazna margina je direktno u relaciji sa overshot. Sledeca slika pokazuje nekoliko primera (preuzeto odavde http://www.embedded.com/print/4012228).

[Image: attachment.php?aid=14553]

Dakle 76° je skoro idealni slucaj, 45° je "prihvatljivo" dok manje od toga je podlozno oscilacijama.

Problem kod regulacije i frekvetne kompenzacije se dodatno komplikuje kada u kolu izvrsnih elemenata imamo vise komponenti, npr OP + tranzistori. Svaki od tih elemenata unosi tkz "pol" u prenosnoj krivi, tj svaki od tih elemenata unosi spomenuto "kasnjenje" i onda nasa kompenzacija bi trebala da svaki taj "pol" kompenzuje sa tkz "nulom" (ovu terminologiju spominjem jer se veoma cesto spominje u knjigama i dokumentaciji - Pole & Zero).
Matematika koja stoji iza ovoga je uzasno komplikovana (ni meni nije potpuno jasna) ali je dobro sto mozemo to makar slikovito da vidimo kroz ove grafikone za faznu marginu.

Cesto se zarad jednostavnosti radi kompenzacija samo za "dominantni pol" tj onaj element koji nam unosi najvise kasnjenja (problema) a to su u ovom slucaju sa naponskim regulatorima izlazni kondezatori u kombinaciji sa seriskom otpornoscu (R/C i njihova vremenska konstanta, Macola je spominjao to gore).
Za sto "finiju" regulaciju se radi kompenzacija svih "polova" koji postoje u prenosnoj krivi.

U LTSpice kod analize fazne margine se moze postaviti generator (npr V5 iz moje sheme iz posta #39) prakticno u bilo kojoj tacki povratne veze gde imamo veliku razliku impedance. Naravno ispred samog ulaza u OP je najprakticnije ali se moze izabrati i neka druga tacka.


Attached Files Thumbnail(s)

Reply
#51
Cela tema je vrhunska. Hteo bih samo da dodam jednu stvar oko frekvencijske analize sistema, tj. kada se ispituje stabilnost sistema, a i mada se vrsi kompenzacija neophodno da se prekine povratna sprega i onda da se izracunaju preteci stabilnosti. Ako su preteci stabilnosti u granicama normale, onda je sistem stabilan i kada se zatvori povatna sprega.

Pozdrav,
Vojce
Reply
#52
Ovo zadnje nisam bas razumeo?!
Ako bi prekinuli FB, zbog ogromnog pojacanja sistem ce da "zakuca" u jednu stranu, pozitivnu ili negativnu i tada prakticno ne moze nista dalje da se analizira.

U ovom postu #12 sam naveo par dokumenta oko kompenzacije i stabilnosti i uobicajna praksa je da se radi snimanje karakteristika sa ovakvom postavkom (isti princip kao sto sam radio u simulaciji):

[Image: attachment.php?aid=14564]



Kao sto sam spomenuo, generator se umece u FB izmedju tacaka sa razlicitim impedansama, tacka A ima prilicno nisku impedansu dok tacka B dosta vecu.
BTW: Ovde je prikazan buck konverter ali sto se tice sistema regulacije i FB potpuno je ista prica i sa linearnim regulatorima.


Attached Files Thumbnail(s)

Reply
#53
(05-08-2015, 01:49 PM)mikikg Wrote: Ovo zadnje nisam bas razumeo?!
Ako bi prekinuli FB, zbog ogromnog pojacanja sistem ce da "zakuca" u jednu stranu, pozitivnu ili negativnu i tada prakticno ne moze nista dalje da se analizira.

U ovom postu #12 sam naveo par dokumenta oko kompenzacije i stabilnosti i uobicajna praksa je da se radi snimanje karakteristika sa ovakvom postavkom (isti princip kao sto sam radio u simulaciji):

[Image: attachment.php?aid=14564]



Kao sto sam spomenuo, generator se umece u FB izmedju tacaka sa razlicitim impedansama, tacka A ima prilicno nisku impedansu dok tacka B dosta vecu.
BTW: Ovde je prikazan buck konverter ali sto se tice sistema regulacije i FB potpuno je ista prica i sa linearnim regulatorima.
Miki,

po teoriji sistema automatskog upravljanja, regulacioni krug se definise za sisteme sa negativnom povratnom spregom. Na osnovu tog sistema moze da se nadje funkcija prenosa sistema. Funkcija prenosa moze da se nadje samo za sisteme sa nultim pocetnim uslovima. Ako postoje pocetni uslovi u sistemu, onda se metode analize svode trazenje matematickog modela u prostoru stanja i kretanju promenljivih stanja.
Da se vratim na funkciju prenosa. Kada se govori o funkciji prenosa onda je se govori o dve funkcije prenosa, tj. funkciji spregnutog prenosa (funkcija prenosa sistema sa zatvorenom negativnom povratnom spregom) i funkciji povratnog prenosa (proizvod funkcija prenosa diretke grane i povratne grane regulacionog kruga). Kada se nacrta amplitudsko fazna frekvencijska karakteristika (Bodeovi dijagrami) za sistem sa negativnom povratnom spregom onda se tu gledaju karakteristike takvog sistema. Taj sistem moze da bude nestabilan, granicno stabilan i stabilan. Kada se nacrtaju bodeovi dijagrami takvog sistema ali u otvorenoj spezi, onda se na takvom sistemu ispituju preteci stabilnosti (pretek faze i pretek pojacanja). Sistem kao takav treba da ima sve polove u levoj poluravni S-ravni, tj. preteci stabilnosti treba da budu u granicama za takav sistem. Kada se zatvori povratna sprega onda sistem mora da bude stabilan. Postoje posebne metode za ispitivanje sistema u zatvorenoj povratnoj sprezi. Npr. kada otvoris povratnu spregu, onda se ne gleda izlaz i sistema, nego se posvatra izlaz i povratne sprege, jer ona ta koja je problematicna i koja moze vrlo lako da izazove, da neki pol predje iz leve poluravni S-ravni u desnu ravan. Znaci da u otvrenoj povratnoj sprezi mi ispitujemo samo tu spregu. Izlaz iz sitema kao sto rekao ce biti zakucan na neku veliku vrednost, zbog velikog pojacanja u direktnoj grani, ali u povratnoj sprezi moze da se nadje RC kolo ciji izlaz nece biti zakucan. 
Takodje postoji i Nikvistova metoda, metoda Ljapunova itd. za ispitivanje stabilnosti sistema. Elektronicarima je najprirodnija metoda preko Bodeovih dijagrama. Ono sto moze da se desi je da ti u zatvorenoj sprezi imas preteke stabilnosti u granicama normale, ali da u otvorenoj sprezi preteci stabilnosti su izvan tih granica. To moze da znaci da imas par konjugovano kompleksnih polova koji prave probleme. Ono sto je dosta bitno je to da svi regulatori (linearni ili prekidacki) mogu da se modeluju funkcijama prenosa vrlo visokog stepena (model koji tezi ka idealnom modelu). Ovakve sisteme je nemoguce analizirati. Zbog toga se vrsi skracivanje funkcije prenosa na sistem dosta nizeg reda tako da se uzmu u obzir samo dominantni polovi. Ukoliko postoji samo jedan dominantni pol, onda je to sistem prvog reda, a on ne moze nikada da proosciluje. Svaka komponenta unosi neki svoj pol ili nulu u sistem i sistema kao takav postaje dosta kompleksan. Kada se jos tu zatvori povratna sprega, onda se ne zna sta ce biti stvarno.
Npr. pre par godina sam projektovao neki pojacavac i napravio detaljnu matematicku analizu  (bilo je oko 10 operacionih pojacavaca u semi). Ja sam modelovao svaki pojacavac kao sistem prvog reda i radio analizu takvog sistema. U simulaciji (MATLAB/SIMULINK) je sve bilo kako treba. Kada sam to napravio na PCB-u tek onda je nastao haos. Bila je to dvoslojna stampa sa SMD komponentama, oklop itd. Negde na PCB-u je postojala neka parazitna kapacitivnost koja se preko povratne sprege prenosila u sistem i pravila problem. Prvo sam pokusavao da dodajem kondenzatore na kriticna mesta ali to nije pomoglo. Tek kada sam prekinuo spregu i gledao ponasanje sistema od pojacavaca do pojacavaca tek onda sam nasao gde postoji problem i njega sam resavao. 
Kompenzacija linearnih napajanja je pravi primer jednog sistema automatskog upravljanja. Kod coperskih napajanja ako rade u kontinualnom rezimu, povratna sprega nije ni potrebna. Ako se radi u diskontinualnom rezimu onda je tek potrebna povratna sprega.

Pozdrav,
Vojce
Reply
#54
Aha, ti si mislio na snimanje karakteristike (dobijanje Bode plot-a) samog FB-a. Da, to moze.
Moze i da se snimi samo odziv "izvrsnog organa" (plant) na ovaj nacin:

[Image: attachment.php?aid=14565]


Attached Files Thumbnail(s)

Reply
#55
(05-04-2015, 09:09 AM)mikikg Wrote: Probao sam prvu verziju iz "kompleta" izlaznih stepena.
Nije mi dobro radilo, svasta sam probao da ga "smirim" (menjao FB kompenzaciju, menjao diode u emiteru Q2, menjao izlazni elco, otpore oko drajvera).
Veoma losa fazna margina, vidi se da "zavrce" fazu pre nego sto gain ode ispod 0dB, osciluje ...
Mozda sam negde pogresio sa implementacijom, ne znam ...

[Image: attachment.php?aid=14496]

Sinoc ugrabio malo vremena da probam ovu shemu prakticno.

Hehe, kako to dobro radi! Smile
Na brzinu sklopio na protoboard, delove stavio koje sam nasao na lageru, OP77, izlazni 2SA1943, popudni neki STD13007 (iz ATX) i za sad bez refercnce.
Napajanje OP-a je +/-12V realizovano sa zenericama, neregulisan ulazni napon je 25V.
Izlaz fixno opterecen sa 15ohm snaznim otpornikom.

A sad zanimljivosti, izlazni elektrolit Smile
Posto je on tu "glavni" koji odredjuje power GBW, prvo sam krenuo sa relativno malim vrednostima, 10uF, i to nije lose radilo. Medjutim, testiram ja i za referencu dovedem signal generator, cetvrtasti signal da vidimo sta kaze sa tim.
Signal od npr 100Hz, cujem ja iz elektronike nesto zuji, hmm odakle se to cuje ? Smile
Izlazni elektrolit se cuje! Izlaz (kontrolisano) skace od 0 do 20V, hmm pa nije ni cudo da se cuje kad ga toliko "mucim". Poceo jadnik da se greje! Hehe, e to je ono sto Macola kaze "da prikljucimo elco na cetvrtasti signal i da vidimo za koliko sekundi ce da explodira" (vezano za kvalitet / faktor discipacije).
Posle sam stavio Nichicon HE od 120uF, i dalje se cuje ali se nije grejao! Na kraju sam stavio dva redno od 120uF tj 60uF. Sa tim sam dobio -3dB na nekih 6-7kHz tj power bandwith na nekih 10-12kHz, hehe, malo li je za jedan stabiliaztor Wink

Posle sam isao u drugu krajnost, probao sa svega 1uF i 0.1uF u izlazu ali to nije dobro radilo, imalo je neke oscilacije koje nisam mogao da smirim. Sa >10uF sam mogao skoro perfektno da kompenzujem regulator, tj OP, uzlazna ivica kao ziletom odsecena, nema overshot niti ringing!

Slede slike oscilograma ...
Reply
#56
Zuto izlaz, plavo ulaz (referenca), pojacanje je nesto malo manje od 10x (FB otpornici 1k + 10k):

[Image: attachment.php?aid=15599]

Sve u svemu ovo izgleda vrlo zadovoljavajuce u AC domenu, za DC domen i neko preciznije merenje ipak bi trebalo da sklopim to na PCB.
Mala ispravka, po ovoj shemi sam sklopio regulator:
http://forum.yu3ma.net/showthread.php?tid=901&pid=42418#pid42418

BTW: Mozda ovaj oscilogram i ne daje neki utisak, ali imaj te u vidu da je izlazni napon 20V gore-dole, to kad bude bilo potrebno da bude u mV opsegu kod "normalne" upotrebe, hehe, ima da radi kao zmaj Wink


Attached Files Thumbnail(s)

Reply
#57
Jos jedna zanimljiva situacija, gore sam koristio OP77 koji je relativno spor, posle sam probao sve sa OP27, u sustini dobio sam iste rezultate a li je MORALA da se stavi druga kompenzacija jer u suprotom dolazilo do oscilacija!
Naravoucenije: ne moze OP da se zameni tek-tako u nekom kolu!!! … vezano za pricu oko OP-ova i audio sklopova, ako se zameni OP i cuje se promena onda nije nesto dobro Smile
Reply
#58
Imam jos zanimljivosti, ovog puta opet oko izlaznog kondenzatora Smile

Spomenuo sam da mi je radilo stabilno sve kada sam stavio elektrolit od >10uF na izlaz regulatora ali da je kod "manijacenja" sa cetvrtastim signalom se poprilicno grejao taj elektrolit.
Krenem ja da stavim isti toliki kapacitet ali sa MLC keramikom (2x 4.7uF/50V SMD) i nece da radi stabilno! Stavim 3 komada paralelno, 4, 5, nece i dalje da radi stabilno … Cackao i kompenzaciju oko OP u toj situaicji i nisam mogao da smirim …

U cemu je problem? U ESR od kondenzatora! Naime ESR kod ovih kondenzatora je izuzetno mali i to posledicno pravi "pol" u prenosnoj krivi na nekoj relativno visokoj frekveciji. Elektroliti za taj rang kapaciteta imaju dosta veci (losiji) ESR i to se onda potrefi da mi ne proosciluje sklop.
Da bi ipak uspeo da smirim sklop sa ovim keramickim kondenzatorima, morao sam da namerno "pokvarim" ESR dodavanjem jednog rednog otpornika od 0.5ohm redno sa kondenzatorom. I to je onda proradilo kako treba!

Cela moja poenta je bila da izbegnem elektrolit na izlazu koju su relativno loseg kvaliteta u poredjenju sa ovom MLC keramikom. Recimo sad kad opet "manijacim" sa cetvrtastim signalom za Vref, uh da vidite kako se onaj 0.5ohm otpornik vrlo fino podgreje a one SMD buvice mlake, jedva da primecujem da se greju - hocu reci kako je zanimljivo da tolicki kondenzatori mogu toliko energije da proguraju kroz sebe a da se pri tom ne greju tj imaju veoma male gubitke (mali faktor discipacije) i tehnicki mogu da imaju drasticno duzi radno vek nego elektroliticki kondenzator.
Prakticno sam dosao na isto, Elco = MLC + R, ali bolje da mi se greje otpornik nego kodenzator jer tokom radnog veka ako "popusti" taj kondenzator moze nastati problem i proosculuje regulator i onda je naravno bolje koristiti "trajniju" varijantu a to je svakako ovaj MLC kondenzator.

Taj izlazni kondenzator je prilicno kritican i direktno je vezan za stabilnost regulatora. U tom smislu mora da se predvide svi faktori koji bi uticali na to, recimo temperaturna stabilnost dielektrika koji je kod ovih MLC sa X7R prilicno nestabilan! Recimo moze da se desi da radi sve korektno na sobnoj temperaturi a da na -10C poblesavi ceo regulator!
I tu se uglavnom vrti cela prica oko tih kondenzatora, zapazili ste npr u DS od raznih linearnih regulatora da navode kako je IC stabilan/nestabilan sa ovom-onom vrstom kondenzatora, sve je uglavnom vezano za ESR i stabilnost dielektrika.

Naravno, moze da se tu postavi na izlaz jedan Elco od 1000uF i da sve radi korektno, ali onda smo "dzaba krecili", usporili smo podosta regulator i njegov tranzietni odziv ce biti losiji tako da je cela igranka tu naci optimalan kompromis, sto manje kapaciteta a da regulator radi stabilno u svim uslovima.
Reply
#59
Macola, mala korekcija oko ove sheme postavljene u #30
GND tj zajednicka tacka na koju se referencira referentni napon (DAC ili sta se vec koristi) nije -Vout nego "-remote_sense"!
Ako se ne veze tako dolazi do naponske greske na samom potrosacu i greska se menja sa opterecenjem.
Reply
#60
(07-01-2015, 09:04 AM)mikikg Wrote: Macola, mala korekcija oko ove sheme postavljene u #30
GND tj zajednicka tacka na koju se referencira referentni napon (DAC ili sta se vec koristi) nije -Vout nego "-remote_sense"!
Ako se ne veze tako dolazi do naponske greske na samom potrosacu i greska se menja sa opterecenjem.

Neće biti baš tako Miki.  Pogledaj ponovo.

Referentna tačka u odnosu na koju spoljni posmatrač (potrošač) "vidi" događaje je čvor spoja -remote i -Vout.
Tj. da bi simulatorom mogao pravilno izmeriti taj događaj GND simulatora mora biti na tom mestu.

Evo primera gde su izlazni vodovi toliko karikirani da imaju po 100R otpornosti:

.asc   RS.asc (Size: 4,25 KB / Downloads: 5)

.pdf   RS.pdf (Size: 6,74 KB / Downloads: 8)

.pdf   RS_plot.pdf (Size: 5,41 KB / Downloads: 6)

Tri prolaza simulacije su u pitanju, sa opterećenjem 1K, 10K i 100K.
Na "RS_plot" se vidi samo poslednji prolaz (crveni) jer su prethodna dva (zeleni i plavi) potpuno preklopljena sa njim.

Pozz

P.S.

Malo sam uredio vezivanje žica (remote kablova) radi lepše preglednosti:

.pdf   RS1.pdf (Size: 6,79 KB / Downloads: 12)
Reply


Forum Jump:


Users browsing this thread: 1 Guest(s)