Частотная характеристика идеального и реального компенсаторов типа III

Я пытаюсь разработать понижающий преобразователь с управлением режимом напряжения, используя компенсатор типа III, как показано ниже.

введите описание изображения здесь

Итак, я рассчитал его передаточную функцию, а затем с правильными значениями полюсов и нулей рассчитал значения пассивных компонентов, чтобы получить ожидаемую частотную характеристику. Моя проблема: когда я моделирую схему в LTspice, используя идеальную и реальную (OP27 от Analog Devices) Op. Усилитель, это отклик величины, который я получаю.введите описание изображения здесь

Я не понимаю, почему так сильно падает усиление на низких частотах. Почему реальная схема ведет себя не так, как идеальная?

Vout1 — выход идеального из идеального, а Vout3 — выход реального. На первом изображении Vout на самом деле является входом компенсатора и В с его выход. Так вот в графе должно быть vc1 и vc3, но думаю теперь стало понятно.

Вот схемы:

введите описание изображения здесь

Никто кроме вас не понимает, что такое Vout3 или Vout1. Кроме того, вы должны показать свои схемы LTSpice для идеальных и реальных операционных усилителей. Пожалуйста, постарайтесь быть как можно более ясным.
Извините, только что поправил :) Схема точно такая же, как на первой картинке. Единственная разница в том, что сначала я использовал идеальный операционный усилитель, а затем настоящий. Вопрос не в моделировании, а в том, что происходит в реальной схеме, что отличает ее от теории.
Покажите схемы LTSpice, которые вы использовали, пожалуйста. Я просил об этом раньше. Неважно, что вы думаете, что они не нужны. Убедитесь, что все источники питания хорошо видны. Пожалуйста, покажите все значения компонентов.
Я думаю, что это всегда одна и та же проблема. Люди забывают о точке смещения, которую они всегда должны проверять, прежде чем рассматривать результаты SPICE. Я совершенно уверен, что OP27 едет вверх или вниз, и именно по этой причине у вас нет правильного ответа. Пожалуйста, проверьте мой ответ и внедрите правильную схему смещения. Кроме того, имейте в виду, что вы нажимаете кроссовер довольно высоко, и собственная характеристика переменного тока OP27 будет влиять на график Боде.
@LuizGustavoMartins Идеальный операционный усилитель, который вы используете, U1— это просто VCCS плюс параллельный RC под ним. Он будет работать для mV, GV, где угодно, без нареканий. Попробуйте использовать UniverslOpamp[2,3a,3b]для лучших результатов. На них повлияет неуместное предубеждение.

Ответы (2)

Я не понимаю, почему так сильно падает усиление на низких частотах. Может ли кто-нибудь объяснить мне, почему реальная схема ведет себя не так, как идеальная? Заранее большое спасибо.

ОП -27 не отличается низким расходом топлива. Вы настроили его на работу с +/- 3 вольта, но минимум, рекомендуемый TI, составляет +/- 4 вольта: -

введите описание изображения здесь

Я не говорю, что других проблем нет; это явно проблема, и вполне возможно, что имитационная модель также страдает при низком уровне питания.

Рассмотрим это на несколько более глубоком уровне: -

введите описание изображения здесь

У вас уже есть смещение +1 вольт на VREF, поэтому вы находитесь на пределе диапазона входного напряжения с низким напряжением питания. Затем, если вы проверите мощность выходного привода, в техническом описании указано, что он может выдавать, возможно, +/- 12 вольт при питании от 15-вольтовых шин. Если вы расширите это до источника питания +/- 3 вольта, выход операционного усилителя застрянет на уровне 0 вольт без возможности повышения или понижения с этой точки.

При рассмотрении компенсаторов на основе операционных усилителей или любых активных фильтров, особенно тех, которые имеют полюс в начале координат, я рекомендую настроить схему с использованием сети с автоматическим смещением. Эта дополнительная схема заставит выход операционного усилителя находиться в пределах его рабочих шин, например, несколько вольт там, где он линейный. В противном случае, без точной настройки входного смещения с точностью до нескольких десятков мкВ, высокий коэффициент усиления без обратной связи заставит операционный усилитель работать вверх или вниз и испортит отклик по переменному току.

Приведенная ниже схема работает на бесплатной демо-версии SIMPLIS и реализует автоматический компенсатор типа 3. Введите желаемую частоту кроссовера в правом окне, и компоненты будут рассчитаны для обеспечения ожидаемого повышения фазы на основе коэффициента k:

введите описание изображения здесь

Источник напряжения E1, управляемый напряжением, обеспечивает точное смещение компенсатора типа 3, поэтому его выход остается в пределах шины и не насыщается. Как вы можете видеть ниже, автоматическое смещение обеспечивает 12 В, чтобы поддерживать выходное напряжение операционного усилителя U2 на уровне 2,6 В или около того, а отклик по переменному току соответствует ожидаемому с желаемым усилением 10 дБ на частоте 10 кГц.

введите описание изображения здесь

Всегда смотрите на точку смещения в симуляторе и проверяйте, имеет ли она значение. Пример компенсатора можно скачать с моего веб-сайта здесь , и он работает с бесплатной демо-версией Elements .

Частотная характеристика идеального и реального компенсаторов типа III
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v