Hallo zusammen, ich hätte mal eine Frage zur Bestimmung einer Regelstrecke. Ich benutze einen OP um 2 Werte miteinander zu vergleichen. Am Ausgang des OP's hängt ein MOSFET. Benutzt wird das alles für eine Spannungsregelung. Geregelt wird das alles von einem PI Regler in einem µC. Mein Problem ist aber, dass der Ausgang des OP's schwingt, vermutlich wegen der zu hohen kapazitiven Last des Transistors. Dass mir Widerstände und Kondensatoren Nullstellen und Polstellen bilden ist mir klar, genauso wie man Bodediagramme deutet, allerdings weiß ich nicht wie ich von einer bestehenden Schaltung auf das Übertragungsverhalten, bzw. auf die Pol und Nullstellen komme um mir anschließend ein Bodediagramm zu erstellen. Kann mir da jemand weiterhelfen oder auch irgendwelche Bücher / Literatur dazu empfehlen? Grüße
Du suchst ganz einfach die Übertragungsfunktion deiner Schaltung. Die kann man auf verschiedene Arten finden... Die Übertragungsfunktion ist das Verhältnis der Ausgangsgrösse zur Eingangsgrösse. g = y(t) / x(t) Du muss also einfach deine Ausgangsgrösse mit Grössen deiner Schaltung ausdrücken und durch die Eingangsgrösse dividieren. So erhälst du deine Übetragungsfunktion. Die Laplaceoperatoren deiner UFZ kannst du dann mit jw ersetzen (ergibt den Frequenzgang), den Betrag davon nehmen und das Ganze bei verschiedenen Frequenzen auswerten. Voilà du hast deinen Amplitudengang. Willst du die Phase noch haben, nimmst du nicht den Betrag, sondern den Winkel... Das findest du in jedem Buch über Systeme.. oder z.T. auch in Kursen über Regelungstechnik. Gruss
Lies dir die Dokumente von Venable durch. Auch wenn man so ein Teil nicht kaufen möchte steht eineiges nützliches zum messen der Strecken und Open/Closed-Loop Übertragungsfunktionen. http://www.venable.biz/pr-products.php http://www.venable.biz/tp-03.pdf MFG
wenn das so einfach wäre, ich stehe komplett auf dem schlauch. das ist eigentlich ein längsregler den ich hier habe. also am + eingang des op hab ich eine referenzspannung, am minuseingang messe ich den ausgang mit einem spannungsteiler. am ausgang des Op sitzt der mosfet und soll meine spannung runterregeln, je nachdem was ich als referenz natürlich eingestellt habe. ich möchte bewusst nicht mit widerständen und kondensatoren rumexperimentieren und probieren, sondern ich will das jetzt einfach verstehen.
hmm, also irgendwie raten wir hier gerade ein bisschen rum. Mir persönlich ist nicht ganz klar, was dir nicht ganz klar ist. Aber vielleicht ist dein Problem der Transistor, der ja eigentlich schaltet. Ein Schalter ist aber ein nichtlineares Bauelement (wenn du + verdoppelst, verdoppelt sich die Ausgangsspannung noch lange nicht). Daher ist die Darstellung als lineares System (Bode-Diagramm) nicht mehr geeignet. Vielleicht hilft dir der Begriff "Zweipunktregler" bei deiner Suche weiter? ist aber nur ein Schuss ins Blaue...
ok, hab gerade gesehen, dass du vor dem Transistor nen OPAMP hast, daher arbeitet der mosfet wohl doch nicht als Schalter, sondern in einem Arbeitspunkt. sorry, war spät gestern. In diesem Fall hilft nur: Differentialgleichungen aufstellen und Übertragung = Ausgang / Eingang durch Laplace-Transformation ausrechnen....
A. S. schrieb: > In diesem Fall hilft nur: Differentialgleichungen aufstellen und > Übertragung = Ausgang / Eingang > durch Laplace-Transformation ausrechnen.... Laß mal einfach den Schaltplan rüberwachsen... Du hast da bestimmt einen elementaren Fehler drin, den kriegst du mit dem Lösen von DGL's auch nicht weg!
Hi, A. S. > ...zur Bestimmung einer Regelstrecke. Deine Worte haben offen gelassen, ob Du die Regelstrecke inklusive uP meinst oder nur den Treiber mit dem MOSFET. Deine Vermutung ist erste Wahl, der Treiber sei zu schwach für den MOSFET. > Dass mir Widerstände und Kondensatoren Nullstellen und Polstellen bilden > ist mir klar, genauso wie man Bodediagramme deutet, allerdings weiß ich > nicht wie ich von einer bestehenden Schaltung auf das > Übertragungsverhalten, bzw. auf die Pol und Nullstellen komme um mir > anschließend ein Bodediagramm zu erstellen. Die analytische Betrachtung der Regelstrecke anhand der Datenblattwerte der Bauelemente endet dort, wo der Treiber in die Sättigung gerät - weil diese Verhältnisse habe ich noch in keinem Datenblatt gesehen. Erarbeite Dir Deine Antwort durch Messung: 1. Modelliere Deine komplette Schaltung. 2. Trenne die Regelstrecke auf, vielleicht am Eingang des uP. 3. Speise dort einen Dirac-Puls ein. 4. Zeichne die Dirac-Antwort auf. Oder nimm statt des Dirac-Stosses einen Funktionsgenerator, der den interessanten Frequenzbereich durchwobbelt, miss Amplituden- und Phasengang - und von der Auswertung des Bodediagramms hast Du schon gesprochen. Wenn Du Betriebssicherheit willst für Deine Schaltung, dann müssen Sättigungseffekte ausgeschlossen sein. Dann muss die Regelstrecke unter allen denkbaren Bedingungen berechenbar und stabil sein. Dazu wirst Du dann einen Treiber brauchen, der kräftig genug ist. Ciao Wolfgang Horn
Der OPAMP kann die Gatekapazität nicht treiben. Also muß ein Treiber rein oder ein Widerstand der den Strom begrenzt. Mit Treiber ist die Regelung schneller als mit Widerstand. Es kommt darauf an wie du das machen willst : 1. Du hast eine Problemstellung und mußt erst einmal die Vorgaben bezüglich Strom,Spannung,Geschwindigkeit usw. feststellen. Du hast bestimmte Vorgaben bezüglich Strom, Spannung, Geschwindigkeit, der baugröße, Preis usw. und kannst dir die Bauteile aussuchen -> Dann würde ich mich auf die suche eines Transistors machen der die Parameter erfüllt und danach den Treiber der zu diesem Transistor Passt und die Anforderungen meiner Problemstellung auch erfüllt dieser muß natürlich auch zu meinem OPAMP passen also wähle ich danach den OPAMP aus zum steuern des Treibers bzw. habe ich schon einen OPAMP der mir die Signalanpassung zwischen dem Messsystem macht und ich muß eine weitere Signalkonditionierung zwischen Treibendem und Messendem System machen. Die Signalverabeitung kann Analog oder Digital mit AD-Wandler DSP oder FPGA und DA-Wanlder sein. Wenn das System fertig ist (eventuell auch Software schreiben oder VHDL) kann man versuchen das System zu simmulieren. Von daher ist es nicht schlecht sich bei der Bauteilauswahl ein bischen luft bei den kritischen Parametern zu lassen. 2. Wenn es nur um eine Theoretische Betrachtung geht reicht eine Simmulation oder ein Mathematisches Model aus. Dies kann oder sollte Grundlage Problemstellung sein. Ein genaues durchdenken des Konzepts und des Systems kann einem viele schlaflose nächte ersparen. 3. Wenn ich es richtig sehe hast du irgend ein System aus irgendwelchen bauteilen zusammengewürfelt und wuderst dich über ganz normales Verhalten (z.B. das der Opeartionsverstärker es nicht schaft das Gate des FETs zu treiben. Dafür brauchst du aber nicht das ganze System zu simmulieren sondern dir nur das Datenblatt des OPs und des FETs anzugucken. Dieser schwingt bei zu hoher Lastkapazität und es wird sicherlich empfolen einen Widerstand in Reihe zu schalten um das schwingen zu unterdrücken. Für diesen Efekt kannst du auch ein mathematisches Model aufstellen. (Es wird auch schwierig die Software in ein Mathem,atisches model zu bekommen
Danke schon einmal für eure Antworten, ich werde diese gleich noch richtig durchgehen. Ich glaube die Fragestellung ist bisschen unklar gewesen, weil ich selbst einfach nicht genau wusste, was ich da überhaupt machen muss ;) Habe jetzt fleissig AppNotes gewälzt, nun ist es schon deutlich klarer, aber mein Hauptproblem ist immer noch das Gleiche. Der LDO ist im Prinzip so aufgebaut wie hier: http://www.national.com/an/AN/AN-1148.pdf Seite 2. Allerdings gehe ich mit dem Ausgang des OP's direkt auf einen P-Fet als Pass-Transistor. In verschiedenen Appnotes wird immer wieder betont, dass ich im Prinzip 3 Pole und 1 Nullstelle habe. Wie z.b. Seite 5 dieser Appnote. Dort wird die Polstelle PL genannt. In jeder Appnote werden diese Pole und Nullstellen immer nur genannt, aber es steht nirgends wie man diese Pole und Nullstellen berechnet, bzw. woher man genau weiß, welche Konstellation nun einen Pol oder Nullstelle bewirkt. Und genau das ist nun meine Frage, wie berechne ich diese Pol und Nullstellen.
Hi, start1340, > Wie z.b. Seite 5 dieser Appnote. > Und genau das ist nun meine Frage, wie berechne ich diese Pol und > Nullstellen. Unpraktisch, die in meiner ersten Antwort genannten Gründe gelten nach wie vor. Sondern auf Seite 2 findest Du in Figure 6 einen Vorschlag zur praktischen Aufnahme des Bode-Diagramms: Anregen mit einer Frequenz, Phasenverschiebung und Verstärkung notieren, Frequenz verändern. Aus den Steilheiten bei der Veränderung der Phase gegen Frequenz kann man die Pole und Nullstellen ableiten, aber ich bin zu faul, das zu suchen. Ciao Wolfgang Horn
http://www.ti.com/lit/an/slyt187/slyt187.pdf Das ist das erste Dokument, das wenigtens den Ansatz mal stehen hat. Beim Nachrechnen bin ich aber bisher noch gescheitert, aber denk das wird auch noch ;)
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