Buffertsteg. Buffra 0-10V

[Dalmas]

Jag har en spänning (0-10V, 10mA eller nåt sånt) som jag kan styra på en Analog Ut. Önskar ha ett ganska noggrannt (1%) buffertsteg som kan driva 1-2A ut, 0-10V (eller om det är möjligt, att ställa om till 0-30V för att fånga in 24V).
Med "noggrannt" menar jag 10.0V in ger 9.9-10.1V ut.
Jag har en del uppslag men det är smart att fråga andra som kanske redan gjort ett digert jobb.
Gärna mindre antal komponenter och dyrare krets.

[Icecap]

Att driva det linjärt är ganska enkelt, en op-amp och ett par transistorer räcker ganska fint.
Det finns op-amp som klarar att driva ström på riktigt, det gör det även enklare.

Men vilka frekvenser rör det sig om?

[Dalmas]

Frekvens...Stig-tiden är inte superkritisk. Jag har faktiskt inget bra svar på det men kanske 1ms från 0V till 5V.

[4kTRB]

LT1010.
Databladet visar en buffert som levererar upp till 3.5A. Vill man inte ha spänningsföljare antar jag att det går skala om återkopplingen.

[grym]

tda2030 har jag använt till liknande

audiförstärkare som går att köra i dc läge, man får fundera på matningsspänningar om man vill komma ner till 0 v

brukar lösa det med att ha 2 dioder ner till minusmating från nollan och då få -1.4v som negativ matning

[Dalmas]

TDA2030 ser simpel ut (Fig17) och F kan ställas med R1/R2. Jag ska testa den. Bra tips.
Jag tror den ska räcka till det jag ska ha den till. Jag får testa...

[4kTRB]

Den levererar 14W med 14V matning. Inbyggt överbelastning skydd. Kommer det verkligen bli så bra?

[Dalmas]

Om jag kommer över 1A vid 10V är jag nöjd. Jag har nån pryl som går på 6V och som kräver runt 0.6A. Skulle vilja testa den vid olika spänningar. Det är anledningen till det hela.
Sen, om man får en ännu kraftigare så är det inte fel.

[grym]

finns kraftigare förstärkar ic om man kollar runt

har använt tda2030 som variabelt spänningsagg som klarar 20 khz
går ju att parallellkoppla om man vill,

det finns bättre modeller , men det här har funkat för mig

[Dalmas]

Om man parallellkopplar dem, är det inte noga med att ligga lika i utspänning då? Trimmas det in?

[grym]

finns beskrivningar om hur man parallellkopplar liknande, bättre att kolla på det
men lagom resistor på utgången och gemensam återkoppling

[MiaM]

En relevant fråga:
Är det samma strömkrav för att driva uppåt som nedåt?

Om du parallellkopplar så lär det väl vara vettigt att ha ett litet "emittermotstånd" mellan varje krets och utgången, och ansluta kretsarnas motkoppling till den gemensamma punkten efter dessa motstånd. Då kommer varje krets bidra ungefär lika mycket, baserat på variationerna mellan motstånden. Kan vara värt att parallellkoppla flera små motstånd eftersom de väl har snävare tolerans, eller handmatcha motstånden.

Tänk för all del på specen. Om du vill ha 30V och 2A ut max, så får du vid 0,1V och 2A ut nära 60W effektförlust.

Om du ska driva en känd last som i stort sett är resistiv så blir detta inte riktigt lika illa eftersom den lär dra 2A vid de 24V du anger (och mata helst kretsen med lite lägre än 30V), 1A vid 12V, 0,5A vid 6V osv, så förlusteffekten blir inte lika hög.

Men, nu är vi tillbaka till början av min kommentar: Om du tänkt driva en last som ligger mot jord så behöver du bara drivförmåga nedåt för att ta hand om icke-resistiv del av lasten. Om denna kan vara lägre så kan du låta en halvstark/halvklen krets ensam stå för drivningen nedåt men använda en extra effekttransistor för drivningen uppåt.

Förutom stigtid som redan nämnts så är gränsfrekvens också relevant fråga.

Det kan kanske vara värt att botanisera utbudet av switchade ljudslutstegskretsar, för att se om det finns nån lämplig här.

Angående att gå ända ner till 0V: Grym föreslår två dioder från nollan nedåt till minusmatning, underförstått med seriemotstånd. Det funkar bra med små effekter, typ för styrdelen av en slutstegskrets osv, men blir väl inte jättebra om man vill kunna driva 2A nedåtgående (induktiv/kapacitiv last). En annan variant är att ha dioderna i serie med minuspolen på lasten, men då måste man ha med diodernas spänningsfall i motkopplingen. Kondingar (liten+stor) över dessa dioder gör att denna motkoppling inte har nämnvärda frekvensgångskrav.

[Dalmas]

Nej, lasten är till en gemensam GND.
Jag är i läget "Vad vill jag egentligen ha?". Innan man kan svara på sånt så måste man få in mer information. Jag är nog i den processen just nu. Svaren jag fått i tråden får mig att justera lite i önskemålen.

• Jag vill ha ner utgången till 0V. Det vet jag. Då stänger jag av "nåt". Det är bra.

• Min. effektkravet är (fuktigt finger i luften val) 15V/1A och kan man få 24V/1A så är det ännu bättre men jag är inte beredd att göra vad som helst för att få högre spänning. 15V är mininum.

• Inledningen var "buffert till 0-10V". Jag utökar till busstyrd regulator. I2C eller SPI. Spänningsstyrt är inte heligt.

En komponent som kanske är en lösning är en buck-krets, "Switch voltage regulators"? ST har L7987 och TI har TPS55288. Kanske det finns fler?

edit: LT3080ET kan vara nåt

[MiaM]

Om du tänker skicka börvärde via SPI eller I2C så utgår jag från att frekvenskaraktäristiken inte blir särskilt kritisk.

Om du använder t.ex. någon OP som fungerar ner till 0V på ingångarna, men som inte kan driva lägre än kanske 1-2V ut, så kan du använda en effekttrissa som buffert med någon/några dioder i serie till basen (och motstånd från emitter till jord, och från bas till jord, så att kretsen garanterat fungerar utan last). Då lär du slippa hela problemet med minusmatning för att kunna gå ner till 0V.

OP:n kan såklart kopplas så att den hanterar valfritt spänningsområde från en DAC.

Ett tips är att ha ett seriemotstånd mellan OP och dioderna, och sen från den punkten en diod till en kondensator, och från punkten mellan diod och kondensator ytterligare en diod som laddar ur kondensatorn mot matningsspänningen när spänningen slås av. Sätt ett motstånd över den sistnämnda dioden. Då kommer denna kondensator äta upp all spänning OP:n matar ut det första ögonblicket innan allt initialiserat / "satt sig", så att du inte får en oönskad spik på nån millisekund på utgången. Det går att göra detta mer avancerat, så att den t.ex. reagerar både på ökande och sjunkande matningsspänning och i båda fallen kortsluter drivningen till jord osv, om det är önskvärt. Kolla i datablad för OP och DAC vad som är minimum matningsspänning för att de garanterat inte ska ge oönskad utspänning.

[Dalmas]

Frekvenskaraktäristiken är inte högt på priolistan. Denna "modul" ingår i en testsekvens som betar av flera states där första state är att bestämma matningsspänning för komma prov. Om man sen kan skapa en fyrkantvåg eller liknande med hyggligt utseende så är ju inte det fel - men inte prioriterat.

Jag borde testa OP+effekttrissa. Jag har dragit mig lite för det och mest är det för att jag är osäker på val av arbetspunkt, olinjäritet etc. Vilken effekttrissa skulle man välja?

PS/ LT3080ET nämnde jag sist i förra kommentaren. Den är jag seriöst sugen på.