Плохо на выходе источника постоянного тока

Что я пытаюсь сделать?

Я делаю источник постоянного тока на основе существующей конструкции. Характеристики существующей конструкции:

Существующий дизайн

Конструкция представляет собой источник постоянного тока, способный выдавать выходной ток 4-20 мА при входном напряжении 0-2 В.

введите описание изображения здесь

Проблема

Проблема заключается в том, что при физическом построении схемы выход этой схемы застревает на уровне 56 мА независимо от входа.

Я не могу найти/связаться с первоначальным автором схемы, чтобы обсудить проблему, и мне решать ее.

Моделирование также показывает те же результаты, что и в реальности:

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

Результаты моделирования

Input: Sinusoidal Wave of 0-2V peaks of frequency 1 per second
Output Current: Constant current of 56 mA
Output Voltage: 13.6474V with small ripples with amplitude in microvolts.

Информация о ПМОП-транзисторах

введите описание изображения здесь

V(Gate)   : 23V
V(Source) : 14V
V(GS)     : 8V

Вопрос

1) Where should I start looking for issues?
2) What is the name of the op-amp configuration being used in the second stage? I do know that the 
   first stage is a voltage follower.

введите описание изображения здесь

РЕДАКТИРОВАТЬ 1: Решение о правильности символа PMOSFET

На всякий случай я перевернул МОП-транзистор, и результат немного лучше, но все же не близок к ожидаемому. Не знаю, помогло ли перевернутое или усугубило.

введите описание изображения здесь

Подключение к инвертирующему входу U2A в вашем исполнении не соответствует U4A в старом исполнении.
@ThePhoton спасибо, что заметили это. Эта ошибка уже была исправлена ​​к тому времени, когда я запустил симуляцию, поэтому результаты все еще действительны. Это просто старый скрин, я его обновлю.
Имеет ли смысл рабочая точка постоянного тока при моделировании? Все ли операционные усилители работают в своих линейных областях, а полевые транзисторы в режиме насыщения?
Извините, я всего лишь новичок и в настоящее время ищу в Google, чтобы узнать рабочую точку постоянного тока этих операционных усилителей. Полевой транзистор находится в состоянии насыщения с Vgs 8 В (извините, если я ошибаюсь). См. также редактирование, раздел PMosfet.
Я думаю, что ваш PFET (Q2) перевернут. Источник должен идти к положительной стороне предложения.
@ Аарон, да. Странный символ на оригинальной схеме с воротами ровно посередине.
@Aaron и vangelo Я перевернул мосфет и добавил результаты как Edit 1 в конце поста. Пожалуйста, проверьте.
Исходная часть (Q5) нарисована как P-канальный JFET, который является устройством с режимом истощения. Но они также используют тот же тип символов для 2n7002, который не является JFET. Символ для Q2, который у вас есть, предназначен для полевого МОП-транзистора типа улучшения.
Что-то странное происходит с P-MOS в вашей симуляции. Ваши примечания к напряжению показывают, что это напряжение не менее -19 В, но оно едва проводит ток. У вас там выбрана подходящая имитационная модель?
Я воссоздал вашу схему в Circuit-Lab, и она там отлично симулируется...
@brhans, не могли бы вы поделиться ссылкой на симуляцию, пожалуйста?
@Mohsin, не могли бы вы подтвердить, что исходная схема должна обеспечивать 4 мА на выходе, когда вход = 0 В?
@vangelo Мне тоже это показалось странным, но на схеме указано, что это так. Если вы посмотрите ближе к выходной метке
@Mohsin В выводе да, но где указан диапазон ЦАП? Чтобы быть более точным: для входа 0 В выход также должен быть равен нулю (или очень близко к этому).
Я бы дважды проверил контакты устройств для моделирования. Например, номер контакта не соответствует 2N7002 и таблице данных (может быть, все в порядке). Для Q2 символ и метка не совпадают; Ток PMOS должен идти от источника к стоку. Также для q2 я слышал название преобразователя напряжения в ток, см. ссылку
@Mohsin - опубликовано как ответ, потому что я не могу понять, как (или возможно ли) просто опубликовать ссылку без создания учетной записи Circuit-Lab.

Ответы (2)

Ваша схема отлично симулируется в Circuit-Lab.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Комментарий vangelo к вашему вопросу также применим - для 0 В вы не можете получить 4 мА с этой схемой.
Это не преобразователь 0-2В в 4-20мА, это преобразователь 0-2В в 0-20мА .

Светодиод и диод, включенные последовательно, кажется, дают некоторый запас для работы. усилитель поскольку исходный не может достичь V +, и это также относится к входам. В зависимости от оп. усилитель вы используете, у вас могут быть проблемы.

Если бы R10 был подключен непосредственно к +VF, входное напряжение третьего оп. усилитель будет очень близко к +VF (от +VF до +VF-2).

Это то, что вы должны ожидать от входа 1 В постоянного тока:

введите описание изображения здесь

Плохо на выходе источника постоянного тока
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v