Стабильность схемы ОУ в схеме линейного регулятора

Выбранный вами операционный усилитель представляет собой модель с обратной связью по току с частотой 100 МГц. 100 МГц — это очень много для учебного проекта, и вы, вероятно, захотите начать с одного из более традиционных операционных усилителей с обратной связью по напряжению. Схемы операционных усилителей, которые вы обычно встречаете, не работают с операционными усилителями с токовой обратной связью. Я бы сказал, что изучение современных операционных усилителей с обратной связью, возможно, лучше отложить до тех пор, пока вы не добьетесь значительного прогресса с «обычными» :)

Я рекомендую начать с LT1001, если вы хотите использовать модели, встроенные в LTspice. Он имеет коэффициент усиления полосы пропускания (GBW) около 0,8 МГц, что, как правило, будет «менее горячим в обращении» во время обучения.

Во-вторых, я бы упростил вашу схему до минимума и заставил ее работать. Затем вы можете добавлять компоненты по одному, пытаясь улучшить схему. Если вы начинаете со сложной схемы, вам (и другим, к кому вы обращаетесь за помощью) будет сложнее (и, как правило, менее полезно для обучения) отлаживать ее.

Вы можете начать с простого неинвертирующего усилителя и заставить все ваши измерения работать там (усиление контура, усиление замкнутого контура и т. д.). Затем вы можете перейти к добавлению в схему дополнительных каскадов, таких как полевой МОП-транзистор. Я бы избегал двухтактного буфера до значительно более позднего времени. Есть более простые способы добиться стабильности (например, немного увеличить R4, возможно, до 100 Ом), пока вы не перейдете к этапу точной настройки.

Если ваш операционный усилитель колеблется, у вас есть проблема со стабильностью, которая решается с помощью компенсации. Это темы, по которым вы хотите найти больше, возможно, в таком порядке, например, «стабильность операционного усилителя» и «компенсация операционного усилителя». У TI есть серия видеороликов о стабильности, которые я считаю очень полезными. Первое из нескольких видео этой серии доступно на YouTube здесь: https://www.youtube.com/watch?v=84VIdY0nKLg . Остальные шесть или около того находятся на сайте TI и требуют входа в MyTI, но это просто и бесплатно, и, на мой взгляд, оно того стоит.

Ваш операционный усилитель быстрый и колеблющийся. Я думаю, просто верните высокую частоту, чтобы убить его.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Я просто собираю здесь кое-что, чтобы вы могли попробовать в своих симуляциях. В основном обратите внимание$C_1$, который обеспечивает некоторую быструю отрицательную обратную связь для высоких частот, но мало что делает для более низких частот. Я думаю, что это должно убить вашу проблему. (Ну, вам нужен этот делитель, который я включил, потому что вы не должны снимать обратную связь по напряжению непосредственно с источника MOSFET. Нужно некоторое расстояние , чтобы позволить$C_1$комната для работы. Вы можете заменить$R_3$,$R_4$и$R_5$с одним резистором от источника MOSFET обратно к входу (-), если вам не нравится$2\cdot V_{set}$расположение и просто хочу, чтобы результат был равен$V_{set}$. Попробуйте$4.7k\Omega$, например.)

Обратите также внимание на добавление (-) направляющей. С этим вы можете спуститься к$0V$.

Я собираюсь предположить, что ваш операционный усилитель может управлять мосфетом здесь. (Вы могли бы выбрать тот, который подойдет, я думаю?) Я добавил$R_5$чтобы вы могли играть. Но с таким же успехом вы могли бы полностью избавиться от него, как$R_3$и$R_4$в любом случае образуют эквивалент Thevenin.

Итак, вот схема без разделителя, на случай, если текст, который я добавил выше, не совсем ясен. Во всех отношениях это то же самое, что и предыдущая схема, и оно должно иметь дело с колебаниями по тем же самым причинам. Только вывод будет отражать ввод, а не удваивать его.

^{смоделируйте эту схему}

Мне не нравится ваша компоновка BJT, когда обе базы связаны вместе, а оба излучателя тоже связаны вместе. Но я не уверен, почему он там, поэтому я не стал делать с этим что-то другое. Не стесняйтесь добавлять их обратно в привод для вашего mosfet... после, а не до,$C_1$обратная связь.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Ну, я забыл обратить внимание на ваш$500V$питающая рейка и сопутствующая (желательно, я полагаю)$50\Omega$импеданс (5кВт, чтобы выдержать прямое короткое замыкание?) Гм. Как вы планируете управлять затвором MOSFET, чтобы вы могли регулировать выход с такой высокой планкой?? Я думаю, вам нужно преобразовать разумное ожидание от вашего операционного усилителя во что-то, что может достичь такой высоты и поднять ворота MOSFET где-то поблизости в стратосферу.