Autor Tema: Condensador antioscilaciones en regulador LDO  (Leído 6596 veces)

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Desconectado micro_pepe

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Re:Condensador antioscilaciones en regulador LDO
« Respuesta #15 en: 26 de Octubre de 2015, 19:44:00 »
OK Picuino, he leido los dos artículos (muy buenos), creo que para sintonizar mi circuito de forma práctica es más facil usando el método de ganancia crítica, pues el de Ziegler-Nichols me parece un poco más laborioso de forma real (en simulación sería más facil), entonces tendría que ponerle una resistencia y un potencihometro al operacional para ajustar su ganancia, y medir las señales, aquí mis dudas ¿donde medir una y otra?

Saludos!!!
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Re:Condensador antioscilaciones en regulador LDO
« Respuesta #16 en: 26 de Octubre de 2015, 19:59:59 »
La señal a medir será la de salida.
En la salida deberías colocar una carga variable. Puedes hacerlo con un micro conmutando una carga parecida a la carga máxima. La frecuencia de 1kHz es suficiente. Puedes hacerlo con un transistor en conmutación y una resistencia de potencia o con un transistor en zona lineal polarizado con la resistencia de base adecuada.
De esta forma puedes ver en el osciloscopio la respuesta al escalón en la salida.

Lo primero que debes hacer es aumentar poco a poco la ganancia hasta que veas que aumentan las oscilaciones.



Potenciómetro en R2

La entrada Vin+ en realidad irá a la referencia de tensión. El extremo de R1 se conecta al divisor de la tensión de salida.
« Última modificación: 26 de Octubre de 2015, 20:02:47 por Picuino »

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Re:Condensador antioscilaciones en regulador LDO
« Respuesta #17 en: 26 de Octubre de 2015, 20:03:10 »
¿Tienes ya la fuente montada?

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Re:Condensador antioscilaciones en regulador LDO
« Respuesta #18 en: 26 de Octubre de 2015, 23:00:35 »
Con respecto al circuito que posteo chaly29, me atreveria a decir que el lm358 lo utiliza como comparador, por lo que el circuito opera de manera similar al posteado por micro_ pepe; es decir el mismo musiu pero con diferente palto  :D

Saludos

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Re:Condensador antioscilaciones en regulador LDO
« Respuesta #19 en: 26 de Octubre de 2015, 23:20:41 »
Con respecto al circuito que posteo chaly29, me atreveria a decir que el lm358 lo utiliza como comparador, por lo que el circuito opera de manera similar al posteado por micro_ pepe; es decir el mismo musiu pero con diferente palto  :D

Saludos

Para mi estas equivocado, no es un comparador. Un comparador responde a la ley de que si
V(+) > V(-) -> Salida VCC
V(+) < V(-) -> Salida GND

Lo que tenes ahi es un amplificador:

G * (V(+) - V(-) ) -> Salida

El caso de que se pueda usar un AO como comparador es que G sea infinita (muy grande), pero no es el caso, tal ves no se vea claramente el lazo de realimentacion como si fuera un inversor, pero esta a traves de todo el circuito.

Creo que lo correcto seria decir que micro_pepe trato de hacer un AO con un comparador. El cual no esta preparado para tener una salida lineal ( valroes intermedios )
« Última modificación: 27 de Octubre de 2015, 00:04:05 por KILLERJC »

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Re:Condensador antioscilaciones en regulador LDO
« Respuesta #20 en: 27 de Octubre de 2015, 00:24:37 »
Hola gente, que lío han armado en unas cuantas horas  :D  :D  :D

En ninguno de ambos circuitos los integrados funcionan como comparadores, aunque uno de esos integrados esté "optimizado" para funcionar como comparador (el LM393)

Cual es la diferencia entre un integrado comparador y un integrado amplificador operacional? A grandes rasgos, ninguna. El comparador está diseñado para obtener la mayor ganancia posible en lazo abierto y la mayor velocidad, y el operacional prioriza la linealidad, el bajo offset y demás en detrimento de velocidad y ganancia.

Un AO puede usarse como comparador y un comparador puede usarse como AO (dentro de determinados límites, por supuesto).

En el caso de una fuente lineal, como la que aquí estamos tratando, tanto el LM393 como el LM358 son usados como amplificadores operacionales de muy alta ganancia (la máxima que de el integrado) o sea ganancia en "lazo abierto" y es por eso que puede confundirse con un circuito comparador al no "ver" el lazo de ganancia tal como en cualquier circuito con una ganancia bien definida por medio de, por ejemplo 2 resistencias. Acá la ganancia máxima está definida internamente en el diseño del propio integrado.

Este circuito, con sus grandes condensadores de filtrado de entrada y de salida, pues amortigua mucho cualquier "variación" de tensión presente tanto en la entrada como en la salida. Y al ser un circuito re-alimentado negativamente no tiene tendencia a auto-oscilar, por lo que no hace falta el condensador anti-oscilaciones. Incluso diría que cualquier condensador que agregásemos podría producir un efecto contrario al deseado.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

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Re:Condensador antioscilaciones en regulador LDO
« Respuesta #21 en: 27 de Octubre de 2015, 06:06:59 »
Citar
En el caso de una fuente lineal, como la que aquí estamos tratando, tanto el LM393 como el LM358 son usados como amplificadores operacionales de muy alta ganancia (la máxima que de el integrado) o sea ganancia en "lazo abierto" y es por eso que puede confundirse con un circuito comparador al no "ver" el lazo de ganancia tal como en cualquier circuito con una ganancia bien definida por medio de, por ejemplo 2 resistencias.

Exacto chaly a eso me referia opera en lazo abierto ambos circuitos y no con realimentacion negativa en la zona lineal  :mrgreen:  claramente alli no opera.
De hecho si te fijas killer si el circuito de micro_pepe operara exactamente como un comparador no funcionaria, pero si lo hace porque? pos porque opera en lazo abierto  :mrgreen: y por eso decia que el voltaje en los pines + y - del op amp estan muy cercanos, pero no iguales (esto por la alta ganancia del op amp).
Tu lo digistes Vo=Av(v+ - v-)  ;-)
Yo lo veo como si el transistor de salida , del comparador, se comportara como una resistencia variable o una fuente de corriente variable cuando v+ es muuuy proximo a v-.

Espero haber aclarado un poco mas el punto  :mrgreen:

Saludos


« Última modificación: 27 de Octubre de 2015, 06:18:59 por RALF2 »

Desconectado KILLERJC

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Re:Condensador antioscilaciones en regulador LDO
« Respuesta #22 en: 27 de Octubre de 2015, 07:09:16 »
Pero para mi Chaly dijo algunas cosas bien, otras no se explico tanto y puede que termine diciendo lo mismo que el. Esto no lo puedo negar:

Citar
Un AO puede usarse como comparador y un comparador puede usarse como AO (dentro de determinados límites, por supuesto).
Pero hay que recalcar el PUEDE, contra un NO DEBERIA.
Un comparador se podria usar como un AO, como bien dice, dentro de ciertos limites, pero esos limites son los que no debes llegar o estar, o pensar en usar un comparador, para eso tenes un AO

Citar
Cual es la diferencia entre un integrado comparador y un integrado amplificador operacional? A grandes rasgos, ninguna. El comparador está diseñado para obtener la mayor ganancia posible en lazo abierto y la mayor velocidad, y el operacional prioriza la linealidad, el bajo offset y demás en detrimento de velocidad y ganancia.

A grandes rasgos ninguna, tienen los mismos pines, se dibuja igual.
Pero es tan distinto tratar de igualar uno con otro, que ni siquiera las especificacion para lo que se miden tiene una similitud. No es que si yo quiero mayor velocidad voy a usar un comparador. Es un error para mi de concepto, ambos contienen un circuito diferencial de entrada, pero su salida difiere enormemente. Inlcuso la entrada difiere, no son exactamente iguales en algunos casos. Miren los esquematicos del los 2 que estamos tratando LM393 y LM358
Buscaron alguna ves la ganancia de un Comparador en Lazo abierto ?, no esta especificado eso en un comparador, por que la ganancia es totalmente irrelevante, si es "infinita" si debes representarla en una formula matematica, asi que jamas podrias tener una salida estable,ya que unos pocos uV de diferencia estaria volando de un lado a otro (a Vcc o GND) la salida a maxima velocidad, que tu circuito lo amortigue luego a eso es otra cosa, que lo amortigue significaria un detrimento a la velocidad, el comparador esta realizado para eso, para que su respuesta sea rapida, como tiene que ser rapida no debe tener tampoco limitaciones en frecuencia.

Distinto de un AO el cual tiene una ganancia definida, tiene compensacion de frecuencia ( gracias al uA741 que fue el primero en tener un capacitor on-chip para esto ) esto hace que su respuesta en frecuencia este limitada, y que ademas provoca un slew rate, permitiendo que muchas aplicaciones como un simple amplificador inversor no sea inestable.
El AO no es un buen comparador!, Esta limitado en frencuencia eso quiere decir que ante una entrada escalon, o mejor dicho a lazo abierto con full ganancia, si hay una diferencia en la entrada esto va a empujar a VCC o GND, por una parte debido al slew rate vas a tener una señal que no crece con el tiempo lo suficientemente rapido, y por otra parte en el caso de saturar toda la logica dentro provocarias que ante un cambio de salida tengas que quitar toda esa carga acumulada en los bipolares, haciendo aun mas lento el proceso. Se puede usar ? Si.. se puede, se deberia ? Aqui depende de la aplicacion, estas dispuesto a sacrificar consumo + velocidad?

Citar
De hecho si te fijas killer si el circuito de micro_pepe operara exactamente como un comparador no funcionaria, pero si lo hace porque? pos porque opera en lazo abierto  :mrgreen: y por eso decia que el voltaje en los pines + y - del op amp estan muy cercanos, pero no iguales (esto por la alta ganancia del op amp).

Dijiste en tu anterior respuesta que para vos ambos circuitos funcionaban como comparadores y ahora me decis que como comparador no funciona :P
Creo que leiste mal a Chaly, tenes una realimentacion, tenes un lazo cerrado. El lazo de realimentacion esta hecho por la red de resistencias que tenes a la salida, Utilizando la nomeclatura de siempre ( que dio micro_pepe )

R(S) tus 2.5V
G(S) seria tu AO + BC548 + IRF , ( ganancia a lazo abierto)
H(S) seria tu red de realimentacion y esta dada por las resistencias R5/R6

En un sistema realimentado negativamente la ganancia, si la ganancia de lazo abierto ( G(s) ) es muy grande, que normalmente lo es 80-120dB solo el AO, la ganancia del circuito queda unicamente determinado por la red de realimentacion, Lo que vos ves a la salida es tu salida a lazo cerrado el cual para vos es exactamente igual, pero dentro de G(s) no lo es. Por que funciona distinto

si tenes un error de 1uV (donde V+ sea mayor)con un AO tendrias aproximadamente una ganancia de 120dB en DC ( en DC!!! luego baja a partir de lso 10Hz, asi que un escalon- un cambio- es distinto ) suponiendo que sea solamente la componente de DC serian 1V a la salida con el AO, mientras que con el comparador serian 15V ( suponiendo que 1uV sea lo suficiente como para superar al diferencial ) y esta es la principal diferencia que estoy intentando hacer notar. un AO no es comparador, y un comparador no es un AO, como te gustan las analogias, para mi un comparador es un rele, no hay puntos intermedios. o VCC o GND, pensalo ahora como actuaria eso en tu circuito. La salida por supuesto, vas a tener tu tension, por que justamente asi funcionaria el lazo de realimentacion, pero adentro se comportaria bastante distinto. Mientras uno generaria solo la "diferencia amplificada" el otro se la pasaria de VCC a GND a no ser que tengas bastanta suerte como para que se quede dentro de la porcion de linealidad del comparador .

El comparador para mi es un conversor analogico/digital de 1 bit, nada mas.
Creo que los margenes dados para que entre en la zona lineal son algo asi de Vcc/ganancia  en la parte positiva y Vee/ganancia en la parte negativa. , si supones que tu comparador tiene muchisima  mas ganancia ante un cambio muy pequeño ambos se comportarian de manera totalmente distinta. Solo cuando se llega a valores demasiados cercanos uno u otro funcionarian "parecido" pero ante un cambio, escalon, todo comienza a funcionar distinto.

PD: Todavia no me dijeron por que elegir un MOSFET para una zona lineal,

Fuentes:
http://ocw.mit.edu/courses/electrical-engineering-and-computer-science/6-071j-introduction-to-electronics-signals-and-measurement-spring-2006/lecture-notes/24_op_amps3.pdf
http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/39-05/Web_ChH_final.pdf
https://coefs.uncc.edu/dlsharer/files/2012/04/H7.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm393-n.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm158-n.pdf
« Última modificación: 27 de Octubre de 2015, 10:16:47 por KILLERJC »

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Re:Condensador antioscilaciones en regulador LDO
« Respuesta #23 en: 27 de Octubre de 2015, 07:16:44 »
yo tengo una duda por R4 tenemos que circula un intensidad de (36V-15V)/3300 = 0,0063A=6,1mA para alimentar el LM mas lo que se lleve el Zener mas lo que se lleve el TL431, que es sobre 1mA , con 5mA alimentamos el LM?? creo que se queda un poco corto ¿no?

un saludo
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Re:Condensador antioscilaciones en regulador LDO
« Respuesta #24 en: 27 de Octubre de 2015, 07:23:18 »
Citar
Creo que leiste mal a Chaly, tenes una realimentacion, tenes un lazo cerrado. El lazo de realimentacion esta hecho por la red de resistencias que tenes a la salida,

esto es un si y un no, supongo que cuando RALF2 se refiere a lazo abierto se refiere solo al comparador (que esta en lazo abierto con respecto a su salida no existe una realimentacion), pero si vemos el circuito entero es como dice killer, tenemos una realimentación.

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Re:Condensador antioscilaciones en regulador LDO
« Respuesta #25 en: 27 de Octubre de 2015, 07:40:07 »
yo tengo una duda por R4 tenemos que circula un intensidad de (36V-15V)/3300 = 0,0063A=6,1mA para alimentar el LM mas lo que se lleve el Zener mas lo que se lleve el TL431, que es sobre 1mA , con 5mA alimentamos el LM?? creo que se queda un poco corto ¿no?

un saludo

No necesitas tanto, si te vas a que por V+ y V- solo los consumos van hasta 250nA, el supply current es de 1mA (2mA maximo), la salida que tenes un maximo de 15V - 0.7V(Vce) / 33K = 0.4mA y suponiendo que pueda llegar a 15V la salida del AO. no necesitas mas.

esto es un si y un no, supongo que cuando RALF2 se refiere a lazo abierto se refiere solo al comparador (que esta en lazo abierto con respecto a su salida no existe una realimentacion), pero si vemos el circuito entero es como dice killer, tenemos una realimentación.

Entiendo ahora lo que quiere llegar RALF, si no miras el circuito entero se podria pensar entonces que un AO siempre es un comparador. Y son 2 cosas distintas uno de otro, para aplicaciones totalmente distintas. Justamente la diferencia entre un AO y un comparador es que su salida responde de forma salida lineal, siempre y cuando no se lo sature. Siguiendo con las analogias, usar un comparador como un AO, es como usar un rele para amplificar una señal.

A donde esta Picuino que nos salve con su sabiduria.
Y Chaly deberia ser un dios omnipotente y estar 24hs conectado vigilando a todos  :D
« Última modificación: 27 de Octubre de 2015, 08:07:27 por KILLERJC »

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Re:Condensador antioscilaciones en regulador LDO
« Respuesta #26 en: 27 de Octubre de 2015, 07:59:03 »
Citar
No necesitas tanto, si te vas a que por V+ y V- solo los consumos van hasta 250nA, el supply current es de 1mA (2mA maximo), la salida que tenes un maximo de 15V - 0.7V(Vce) / 33K = 0.4mA y suponiendo que pueda llegar a 15V la salida del AO. no necesitas mas.

es verdad, he revisado la hoja de datos y va a 1mA (2,5 a los 36V) va sobrado, pensaba que consumiria un poco mas.

un saludo
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Re:Condensador antioscilaciones en regulador LDO
« Respuesta #27 en: 27 de Octubre de 2015, 09:14:59 »
Ok pero si el comparador opera como un rele, abierto o cerrado, en el circuito posteado por micro_pepe, deberias tener una señal oscilante y segun veo en la simulacion con el proteus la señal en continua; porque entonces el circuito funciona mas alla de sus limitaciones?
Falta algo, que no cuadra aun  :? 
En cuanto a las resistencias que comentas killer, segun veo ellas lo que toman es una muestra de la señal de salida y la realimenta a la terminal no inversora del op amp, el comparador opera como amplificador de error resta sus entradas y luego las amplifica, pero el comparador lo que busca es reducir el error que hay entra la señal de referencia (2.5V) y la salida, si el comparador operase como un rele obtendrias una señal oscilante a la salida del comparador y el mosfet operaria como un interruptor abierto o cerrado nunca operaria en la zona lineal y no es asi porque si opera en la zona lineal!.
En cuanto a lo que comente referente a que ambos circuitos operaban como comparadores, ciertamente no es asi, operan como amplificadores de error,aunque uno de ellos sea un comparador  :mrgreen:
A mi parecer en ambos circuitos los op amp operan como amplificadores de error  ;-)

Saludos

 

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Re:Condensador antioscilaciones en regulador LDO
« Respuesta #28 en: 27 de Octubre de 2015, 13:08:30 »
Citar
Este circuito, con sus grandes condensadores de filtrado de entrada y de salida, pues amortigua mucho cualquier "variación" de tensión presente tanto en la entrada como en la salida. Y al ser un circuito re-alimentado negativamente no tiene tendencia a auto-oscilar, por lo que no hace falta el condensador anti-oscilaciones. Incluso diría que cualquier condensador que agregásemos podría producir un efecto contrario al deseado.

Creo que esto es así una vez más basandonos en la experiencia, ahora, me gustaría calcular un PID como dice Picuino para aprender a implementarlo, y para contrarestar un resultado con otro.

Picuino: Aun no lo he montado, entre el trabajo y las oposiciones que estoy estudiando no tengo mucho tiempo, pero esta tarde sacaré un ratito.

Saludos!!!
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Re:Condensador antioscilaciones en regulador LDO
« Respuesta #29 en: 27 de Octubre de 2015, 18:47:23 »
Bueno, lo he probado con el esquema de Chaly primero, los zener que tenia a mano son de 12v, entonces le he bajado R7 a 10K, y R4 la he subido a 3k9; los resultados son buenos, baja caida en el Mosfet y bajo rizado.

Luego vamos con el ensayo del PID, he puesto la resistencia de entrada al pin - del AO de 1k (R1), y la de realimentación un potencihometro de 1M (R2); en la salida un par de lamparas de 35w/12v en serie, con un Mosfet intercalado en serie con ellas, y accionado con una señal cuadrada de 1KHz, y una resistencia de 10ohm en el Gate; luego he medido en alterna con el osciloscopio en la salida, y el resultado es una señal inestable en la que no puedo ver el momento en que mantiene una oscilación, puedo parar la medición y ver una captura de pantalla.


* pic_235_1.gif
(21.03 kB, 800x480 - visto 157 veces)


Esto otro es el escalón de abajo de la señal anterior ampliado:


* pic_235_2.gif
(18.05 kB, 800x480 - visto 153 veces)


Algo debo de estar haciendo mal, o no sé sincronizar el osciloscopio  :oops:

Saludos!!!
« Última modificación: 27 de Octubre de 2015, 18:49:36 por micro_pepe »
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