ตัวเก็บประจุที่เอาต์พุตเข้าไปเปลี่ยนวงป้อนกลับ
การเพิ่มตัวเก็บประจุที่เอาต์พุตออปแอมป์อาจดูเหมือนช่วยทำให้แรงดันเรียบ แต่ภาคเอาต์พุตจริงมีอิมพีแดนซ์และเวลาตอบสนอง ตัวเก็บประจุทำงานร่วมกับส่วนนี้จนเพิ่มการเลื่อนเฟสของวงป้อนกลับได้ เมื่อการแก้ความผิดมาช้าเกินไป การตอบสนองอาจมีการสั่นหรือไม่ยอมนิ่ง จึงไม่ควรใช้กฎว่าเพิ่มความจุแล้วต้องดีขึ้นกับเอาต์พุตออปแอมป์ทุกวงจร
โหลดความจุอาจมาจากสายที่ต่อยาว อินพุตอุปกรณ์ถัดไป หรือโพรบ ไม่จำเป็นต้องเป็นชิ้นส่วนที่ตั้งใจเพิ่ม การตรวจปัญหาจึงต้องวาดทุกสิ่งที่ต่อกับเอาต์พุต รวมจุดที่เก็บสัญญาณป้อนกลับด้วย หากวงจรทำงานก่อนต่อสายแต่สั่นหลังต่อ ยังต้องแยกการโหลดและทางกราวด์ของสายออกจากการเปลี่ยนแหล่งสัญญาณ ไม่รีบระบุว่าไอซีเสีย
- ภาคเอาต์พุต
มีอิมพีแดนซ์และเวลาตอบสนอง
- โหลดความจุ
เพิ่มการเลื่อนเฟสและต้องการ C×dV/dt
- ผลที่อาจเกิด
สั่นจากวงป้อนกลับ หรือขอบช้าจากข้อจำกัดกระแส
- การแก้
ตรวจตัวต้านทานแยกและตำแหน่งป้อนกลับ
แยกการเลื่อนเฟสออกจากภาระกระแสชาร์จ
เสถียรภาพกับกระแสชาร์จเป็นคนละคำถาม
กระแสที่ตัวเก็บประจุต้องการเป็น i=C×dV/dt จึงขึ้นกับความจุและความเร็วแรงดัน ไม่ได้ขึ้นกับความถี่ทำซ้ำเพียงอย่างเดียว สมมติ C=10 nF ต้องเปลี่ยน 1 V ใน 1 µs กระแสชาร์จตามแบบจำลองเป็น 10 mA ถ้ากำหนดเวลาเหลือ 0.1 µs กระแสเพิ่มเป็น 100 mA ทั้งที่แรงดันเป้าหมายเท่าเดิม ต้องตรวจว่าภาคเอาต์พุตรองรับโดยไม่ชนขีดจำกัดกระแสหรือความชัน
การชนขีดจำกัดกระแสอาจทำให้ขอบช้าหรือผิดรูป แม้วงป้อนกลับยังมีเสถียรภาพ ส่วนวงจรที่สั่นอาจเกิดที่สัญญาณเล็กซึ่งยังไม่ใช้กระแสมาก จึงไม่ควรเรียกทั้งสองอาการว่าแรงขับไม่พอแบบเดียวกัน ให้เก็บการตอบสนองขนาดเล็กและขนาดใหญ่แยกชุด แล้วตรวจเวลาขอบและรูปการคืนสู่ระดับ ไม่ใช้ภาพสัญญาณใหญ่ภาพเดียวระบุระยะเผื่อเฟส
ตัวอย่างตัวต้านทานแยกโหลดและราคาที่ต้องจ่าย
สมมติออปแอมป์ตั้งเอาต์พุตที่ขาของมัน 2.50 V และเก็บป้อนกลับก่อนตัวต้านทานแยก 47 Ω จากนั้นต่อโหลดความต้านทาน 1 kΩ ขนานความจุ 10 nF ลงจุดอ้างอิง ในสภาพคงที่ความจุไม่ดึงกระแสตามโมเดลอุดมคติ แรงดันที่โหลดจึงเป็น 2.50×1000/(1000+47) ประมาณ 2.388 V ต่ำจากขาออปแอมป์ประมาณ 0.112 V หรือ 4.49%
ตัวต้านทานแยกอาจช่วยลดผลโหลดความจุที่วงป้อนกลับเห็น แต่เมื่ออยู่นอกวงป้อนกลับ แรงดันตกของมันไม่ได้ถูกแก้โดยตรงจากวงเดิม การย้ายจุดป้อนกลับไปหลังตัวต้านทานอาจลดความผิดกระแสตรง แต่ก็เปลี่ยนการตอบสนองของวงใหม่และนำโหลดความจุกลับเข้าไปเกี่ยวข้อง ต้องออกแบบและตรวจเสถียรภาพใหม่ ไม่ย้ายสายป้อนกลับโดยถือว่ามีแต่ผลดี
- ขาเอาต์พุต
2.50 V; ป้อนกลับก่อน 47 Ω
- โหลด
1 kΩ ขนาน 10 nF
- ระดับคงที่
2.50×1000/1047 ≈ 2.388 V
- เวลาเฉพาะโหลด
(47 Ω ขนาน 1 kΩ)×10 nF ≈ 448.9 ns
ค่าทั้งหมดสมมติ ไม่ใช่วงจรแนะนำสำหรับทุกรุ่น
คำนวณการตอบสนองส่วนโหลดโดยไม่อ้างว่าเป็นทั้งวง
ถ้าถือขาเอาต์พุตออปแอมป์เป็นแหล่งอุดมคติในตัวอย่าง ความต้านทานที่ความจุเห็นคือ 47 Ω ขนาน 1 kΩ ประมาณ 44.89 Ω ค่าคงตัวเวลาของส่วนโหลดเป็น 44.89×10 nF หรือประมาณ 448.9 ns เวลาไต่ 10–90% ของส่วนอันดับหนึ่งนี้ประมาณ 0.986 µs ตัวเลขดังกล่าวแสดงว่าการแยกโหลดมีผลกับความเร็วที่ปลายทางด้วย ไม่ใช่มีแค่แรงดันตกกระแสตรง
นี่ไม่ใช่การทำนายเวลาไต่ของออปแอมป์จริง เพราะยังไม่รวมแบนด์วิดท์ กระแสขับ ความชัน และอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของมัน ค่า 47 Ω จึงเป็นเพียงค่าฝึกคำนวณ ไม่ใช่สูตรแก้การสั่นสากล การเลือกจริงต้องดูคำแนะนำการขับโหลดความจุของรุ่น พร้อมเงื่อนไขอัตราขยาย แรงดันไฟเลี้ยง และอุปกรณ์ต่อที่ใช้
ตรวจด้วยพัลส์เล็กก่อนเปรียบเทียบโหลดจริง
เริ่มจากวงจรแรงดันต่ำที่มีข้อมูลออปแอมป์และจุดป้อนกลับชัดเจน ใช้การเปลี่ยนระดับเล็กภายในช่วงอินพุตและเอาต์พุตที่กำหนด เก็บการสั่น ส่วนเกินยอด และเวลาที่กลับเข้าช่วงยอมรับด้วยการต่อโพรบที่มีโหลดเหมาะสม เมื่อเพิ่มตัวเก็บประจุหรือเปลี่ยนตัวต้านทานแยก ให้ปิดพลังงานก่อนจัดและรักษาสเกลกับจุดกราวด์เดิม เพื่อให้เปรียบเทียบได้
การไม่เห็นการสั่นในสภาพเดียวไม่ได้รับรองทุกโหลดและทุกอุณหภูมิ ควรตรวจช่วงโหลดที่ออกแบบไว้โดยไม่เกินพิกัด รวมการปลดโหลดซึ่งอาจมีการคืนระดับต่างจากตอนเพิ่มโหลด ถ้ามีแบบจำลองผู้ผลิตให้ใช้ตรวจแนวโน้มก่อน แต่การจำลองที่ผ่านยังต้องยืนยันกับอุปกรณ์ต่อและบอร์ดจริง การแสดงตัวเก็บประจุอุดมคติเพียงตัวเดียวอาจไม่รวมผลสายและความต้านทานสูญเสีย
รายงานทั้งความนิ่งและความผิดที่ปลายโหลด
บันทึกแรงดันขาออปแอมป์และแรงดันปลายโหลดเป็นคนละจุด พร้อมค่า R และ C ที่รวมในการทดลอง รายงานว่าการปรับช่วยลดการสั่นในเงื่อนไขใดและทำให้แรงดันตกหรือเวลาตอบสนองเพิ่มเท่าใด ไม่เรียกว่าซ่อมสำเร็จเพียงเพราะภาพเรียบขึ้น หากปลายโหลดต้องการแรงดันแม่นยำ ผลตก 0.112 V ในตัวอย่างอาจสำคัญกว่ารูปขอบที่ดูดี
ตัวเลข 10 mA, 100 mA และแรงดัน 2.388 V เป็นผลจากเงื่อนไขสมมติ ไม่ใช่สเปกออปแอมป์หรือผลการทดลองหน้างาน หลักฐานที่ควรส่งต่อคือผังตำแหน่งป้อนกลับ วิธีต่อโหลด และรูปก่อนหลังที่ใช้เงื่อนไขเดียวกัน เพื่อให้ผู้อื่นแยกการแก้เสถียรภาพออกจากการลดแบนด์วิดท์หรือการเปลี่ยนแรงดันปลายทางได้
