Op-amp-integrator med icke-idealt beteende

[bingmachine]

Hej,

Jag labbar med en op-amp-integrator-krets. Bifogar schema på själva integrator-delen. Jag har skrivit in lite komponentvärden, och op-ampen är en TL074.

Core.png

Man kan säga att det är en spänningsföljare med ställbar slew-rate. Antingen separat slew-rate för upp- resp. ner, eller gemensam. (Det är det switchen gör.) Sen har jag kopplingar runt omkring för att t.ex. göra det till en oscillator genom att input slår mellan noll och ca 9V. I bifogad (dammig) oscilloskop-bild låter jag den oscillera, och hade då förväntat mig en fin triangelvåg ut från den andra op-ampen. Men icke!

oscilloskop1.jpg

Istället blir det nån sorts alptoppar. Jag har kontrollmätt under cykeln på olika ställen i kretsen, och kan konstatera att alla spänningar mellan op-amparna ligger konstant under hela uppladdningen respektive urladdningen. Det innebär att strömmen genom resistorerna och dioderna är konstant under hela laddtiden. Men genom kondensatorn verkar den ju inte vara det. Och det enda stället strömmen kan ta vägen ytterligare är ju in i op-ampens minus-ingång! Men det trodde jag skulle vara försumbart. En TL074 ska väl ha jättestor in-impedans. Eller tänker jag fel? Jag är inte så bra på op-ampars icke-ideala egenskaper.

[Nerre]

Borde inte C9 sitta mot jord? Eller är allt på högersidan jord? I såna fall är ju utgången på sista OPn jordad?

[bingmachine]

Nej, det är en klassisk integrator. Negativ feedback håller ingången på noll volt. Så strömmen genom resistorerna laddar c9 med konstant ström, och idealt ska det bli en rak ramp.

[lillahuset]

Kan det vara något till höger som spökar?

[bingmachine]

Bara ingångar till två komparatorer. Vi snackar ju op-amp-utgång.

[kodar-holger]

Olinjäritet i oscilloskopets Y-förstärkare?

[bingmachine]

O, det vore ju nice. Bra tänkt! Tyvärr tror jag inte att det är det, för jag köpte oscilloskopet (ett DSO) för ett par månader sen, och det borde ju vara kalibrerat när man köper det. Men jag ska definitivt kolla upp det. Ikväll.

[Icecap]

Jag antar att C9 är opolariserat varför jag fokuserar på P1 / P2 kontra R47.

Men är C9 inte en opolariserat är det ganska säkert en anledning.

[rikkitikkitavi]

Precis, C9 måste ha låg läckström. En elyt har inte det. Sedan kan det vara smuts som överleder.

[bingmachine]

Det är en keramisk SMD.
Det märkliga är ju bara att den verkar ladda långsammare vid låg spänning, och snabbare vid hög. Om det var läckström borde väl läckströmmen vara högre vid högre spänning, och kurvan bli konkav istället. Eller tänker jag fel?

[Nerre]

C9 har ju R47 parallellt, alltså hamnar väl C9:s läckresistans parallellt med R47?

Men keramisk och 10 uF låter väldigt mycket? Eller är jag helt lost när det gäller utvecklingen av kondensatorer? (Eller betyder inte 10u att det är 10 uF?)

[Icecap]

10µF keramisk ÄR ganska mycket. Dessa keramiska kondensatorer har jo en ovana att ändra deras kapacitans en hel del när man kommer i närheten av driftspänningen så om den t.ex. är specat för 10V kan det definitivt orsaka detta problem.

[bingmachine]

Den är specad för 25V. 10uF 20%. Den faktiska kapacitansen är inte så noga, men om den varierar med spänningen är det ju en annan femma. Matningen här ligger på +/-12V, så i praktiken kommer spänningen över kondningen aldrig vara större än ca 11V.
http://www.mouser.se/ProductDetail/Mura ... E106MA73L/

Borde jag köra nåt annat än keramisk?

[lillahuset]

Titta på en kurva över kapacitans vs spänning för en stor keramisk kondensator så får du något att fundera över. Jag skulle tro att det är ditt problem.

Edit: Kolla kurva 4 i bifogat dokument.

[SvenW]

Keramiska kondensatorer med hög kapacitans och liten volym är ofta ferroelektriska.
Dvs i hög grad olinjära. Alltså olämpliga här, men bra för avkoppling och liknande.
Någon typ av plastfolie är nog bättre. Bäst kanske glimmer eller luft, men de kräver stor volym.
Alla typer av eletrolyt är nog också olämpliga, skulle jag tro.