Использование операционного усилителя в качестве буфера

Работаем над проектом, в котором мы используем пару усилителей OP470 Quad Op. Имеется 2 неиспользуемых операционных усилителя, и мне нужно буферизовать сигнал, поступающий от датчика (это согласно спецификации датчика). Я хотел бы использовать один из дополнительных операционных усилителей. Я знаю, что теоретически вы можете буферизовать сигнал, используя отрицательную обратную связь операционного усилителя, как показано ниже:

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Тем не менее, я также смутно помню кое-что об опасностях автоколебаний и стабильности операционного усилителя. OP470 - стабильная единичная выгода. Вот таблица данных:

http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/OP470.pdf

Мой вопрос: безопасно ли использовать операционный усилитель в этой конфигурации в качестве буфера, не беспокоясь о собственных колебаниях? Есть ли что-то еще, что я должен принять во внимание?

Если в справочном листе сказано, что стабильное усиление единства, то да. Стабильность Unity Gain означает, что операционный усилитель будет стабильным при использовании, как вы описываете.

Убедитесь, что путь обратной связи короткий. Если вы сделаете это долго, то его индуктивность увеличится, и, возможно, произойдут странные вещи. Не нужно быть чрезвычайно параноиком в этом вопросе; только не пройдите 10 дюймов вокруг доски, и все будет в порядке.

Использование OP470 для усилителя или буфера с единичным усилением - неплохой выбор. Важным будет запас по фазе, при котором усиление в разомкнутом контуре пересекает 0 дБ. Для операционных усилителей весьма характерно иметь запас по фазе 45 градусов на частоте пересечения разомкнутого контура, что приведет к превышению Vin в 1,3 раза с последующим звонком. Это не относится к OP470, если вы посмотрите на TPC (Типичные характеристики производительности) 16 в таблице данных (стр. 7), вы увидите, что запас по фазе при пересечении составляет 58 градусов. Теперь, чтобы получить оптимальную импульсную характеристику, вы должны иметь запас по фазе 60 градусов, поэтому 58 градусов - это очень хорошо.

Слабый импульсный отклик OP470 в качестве буфера с единичным усилением показан в TPC 27 таблицы данных. Там вы увидите, что импульсный отклик практически не имеет перерегулирования и не вызывает звонка.

Возможные проблемы:

• Загрузка выхода. Вы не показываете, какова нагрузка для буфера, но емкостные нагрузки могут ухудшить запас по фазе и вызвать плохой отклик. Выходное сопротивление OP470 резко возрастает при приближении к кроссоверу, поэтому ожидается, что емкостные нагрузки свыше 100 или 200 пФ ухудшат запас по фазе. Существует раздел таблицы данных (стр. 12), в котором рассматриваются емкостные нагрузки до 1000 пФ.

• Резистор обратной связи от выхода к отрицательному входу. Как говорит Фил Фрост, вы хотите сохранить путь обратной связи относительно коротким. Но иногда для тестирования или исправности будет использоваться резистор обратной связи. Если вы сделаете это, вы захотите поместить резистор близко к отрицательному входу, и вы захотите сохранить значение менее 500 Ом и более 100 Ом для лучшего отклика. Таблица данных описывает это в разделе о буферах с единичным усилением (стр. 12).

• OP470 - это технология BJT, поэтому нет возможности работать по железной дороге. Вы должны убедиться, что входные напряжения не приближаются к рельсам смещения, чем около 4 вольт, и вы должны быть в порядке, если выходное напряжение не ближе к рельсам, чем около 3 вольт. Только вы знаете свою систему достаточно хорошо, чтобы сказать, если это имеет значение.

Выход этого операционного усилителя, вероятно, управляет емкостной нагрузкой. Я столкнулся с подобной проблемой с операционным усилителем с высокой скоростью нарастания. Решение, описанное в техническом описании, заключается в том, чтобы после отрицательной обратной связи установить резистор в 47 Ом. Это решение немедленно решило мои колебания.

Цитата:

LT1632 / LT1633 - это широкополосные усилители, которые могут управлять емкостными нагрузками до 200 пФ при питании ± 15 В в конфигурации с единичным усилением. При питании 3 В емкостная нагрузка должна быть ниже 100 пФ. Если необходимо использовать большие емкостные нагрузки, между выходом и емкостной нагрузкой должен быть подключен резистор от 20 Ом до 50 Ом. Обратная связь должна по-прежнему сниматься с выхода, чтобы резистор изолировал емкостную нагрузку для обеспечения стабильности.