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一粒金砂(中级)

请大神帮忙分析电路 [复制链接]

 

一张公司的激光开启电路图不是太明白

图在下方,现在我清楚的是,当左侧Signal Laser In低电平时候负载正常工作;Signal Laser In为高电平时候负载不导通。Signal Laser In为频率1K hz左右的脉冲信号

问题是:

1)黄色箭头的2个电容分别其什么作用?

2) 负载正常工作时期如何保证右侧nmos的Ugs>Ugsth,门级的点位又是多少呢?

3) 负载正常工作时期2个三极管导通上管还是下管啊? 同事说是上管,但没有说为什么。

4)三极管基极边上的电容C8什么作用?

请高手指导

 

原理图

原理图

 

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R44和C77的取样点是功率MPSFET管的电流取样电阻上端,很明显是负反馈来控制输出功率的大小的,即恒流控制,而且运放的负端输入还有一路DAC来实现精确调整输出功率。 至于上面的C63(100pF)是调节运放的频率特性的,防止放大器饱和自激。   详情 回复 发表于 3 天前

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应该是控制LD PWR导通电流的一套闭环电路。当signal laser in为高时,U10输入为0V,R51上的电压也为0V,意味着LD PWR的电流也为0A,自然就是关闭的。当signal laser in为低,U10的输入为DAC_A,调节DAC_A的大小可以控制R51上的电压大小,也就是改变了LD PWR电流的大小。

1)C63是第一级零点补偿,因为整个环路传递级数较多,极其不稳定,C63在低频处补偿一个零点,降低相位损失,提高系统稳定性。C77是第二级零点补偿,在更高频处额外补偿一个零点。C63、C77加入同时会额外引入两个极点。

2)负载正常工作时,通过负反馈保证Q11工作在线性区(导通与关闭之间的中间态)。UGS一直为Q11的临界导通电压,基本保持不变。

3)两个三极管谁工作取决于Q11 gate脚电流的方向。静态情况下,因为所有节点电压都是大于0V,上管工作。

4)另外一个零点,整个环路中在高频处贡献一个零点。提高响应带宽,提升相位裕量。

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【负载正常工作时期2个三极管导通上管还是下管啊?】

据你说【左侧Signal Laser In低电平时候负载正常工作】,那么Q13关断,漏极高电平,U10输出高电平,Q10导通。

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运放工作在负反馈状态,又不是在饱和状态。凭啥说u10输出高电平??  详情 回复 发表于 2025-1-23 16:30

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【三极管基极边上的电容C8什么作用?】

没有找到C8,只见到一个电容C81,与两个三极管基极联接。

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是C81,字被挡住了 没看清  详情 回复 发表于 2025-1-23 16:29

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maychang 发表于 2025-1-23 16:02 【三极管基极边上的电容C8什么作用?】 没有找到C8,只见到一个电容C81,与两个三极管基极联接。

是C81,字被挡住了 没看清

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如今的学生,对制图太不重视了。图中文字压线、压其它文字、压符号……是制图大忌。  详情 回复 发表于 2025-1-23 17:29

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maychang 发表于 2025-1-23 15:53 【负载正常工作时期2个三极管导通上管还是下管啊?】 据你说【左侧Signal Laser In低电平时候负载正常工 ...

运放工作在负反馈状态,又不是在饱和状态。凭啥说u10输出高电平??

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运放U10确实有负反馈,但负反馈并不一定不会饱和。更何况这个负反馈相当小,注意R51只有0.33欧。  详情 回复 发表于 2025-1-23 17:32
原帖第3个问题是 “负载正常工作时期2个三极管导通上管还是下管啊?”,默认两个三极管只有一个导通。实际上,两管发射极联接在一起,基极也联接在一起,确实在任一瞬间只有一个三极管导通。 如今Q11导  详情 回复 发表于 2025-1-23 17:27

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重圆旧梦 发表于 2025-1-23 16:30 运放工作在负反馈状态,又不是在饱和状态。凭啥说u10输出高电平??

原帖第3个问题是 “负载正常工作时期2个三极管导通上管还是下管啊?”,默认两个三极管只有一个导通。实际上,两管发射极联接在一起,基极也联接在一起,确实在任一瞬间只有一个三极管导通。

如今Q11导通(负载正常工作),那必定是Q10导通。既然Q10导通,可以推得U10输出为高,否则Q10和Q11不可能导通。

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重圆旧梦 发表于 2025-1-23 16:29 是C81,字被挡住了 没看清

如今的学生,对制图太不重视了。图中文字压线、压其它文字、压符号……是制图大忌。

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重圆旧梦 发表于 2025-1-23 16:30 运放工作在负反馈状态,又不是在饱和状态。凭啥说u10输出高电平??

运放U10确实有负反馈,但负反馈并不一定不会饱和。更何况这个负反馈相当小,注意R51只有0.33欧。

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老师,R51上端的电位不是和R51阻值无关嘛? 根据虚短虚断,R51上端点对地点位等于 运放输入端负极电位*2。反馈系数应该是2 我的说法正确吗?  详情 回复 发表于 2025-1-24 09:58

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maychang 发表于 2025-1-23 17:32 运放U10确实有负反馈,但负反馈并不一定不会饱和。更何况这个负反馈相当小,注意R51只有0.33欧。

老师,R51上端的电位不是和R51阻值无关嘛?

根据虚短虚断,R51上端点对地点位等于 运放输入端负极电位*2。反馈系数应该是2

我的说法正确吗?

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【根据虚短虚断,R51上端点对地点位等于 运放输入端负极电位*2。反馈系数应该是2】 R44为1千欧,R44左边那个电阻看不清(文字重叠),可能是1千欧。如果是,那么确实R51两端电压等于U10反相输入端电压的2倍。条件  详情 回复 发表于 2025-1-24 10:13
【R51上端的电位不是和R51阻值无关嘛?】 R51上端直流电位等于流过R51的电流乘以R51。流过R51的电流也就是流过右上角插座(DG就是你的负载)的电流。  详情 回复 发表于 2025-1-24 10:06

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本帖最后由 maychang 于 2025-1-24 13:05 编辑
重圆旧梦 发表于 2025-1-24 09:58 老师,R51上端的电位不是和R51阻值无关嘛? 根据虚短虚断,R51上端点对地点位等于 运放输入端负极电位 ...

【R51上端的电位不是和R51阻值无关嘛?】

R51上端直流电位等于流过R51的电流乘以R51。流过R51的电流也就是流过右上角插座(大概就是你的负载)的电流。

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重圆旧梦 发表于 2025-1-24 09:58 老师,R51上端的电位不是和R51阻值无关嘛? 根据虚短虚断,R51上端点对地点位等于 运放输入端负极电位 ...

【根据虚短虚断,R51上端点对地点位等于 运放输入端负极电位*2。反馈系数应该是2】

R44为1千欧,R44左边那个电阻看不清(文字重叠),可能是1千欧。如果是,那么确实R51两端电压等于U10反相输入端电压的2倍。条件是:U10处于线性工作状态。如果U10不是处于线性工作状态,那么2倍的结论不成立。

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如果忽略R40并且假设负载是纯阻性的, 那么在负载工作期间, 流经负载的电流就是24/(负载电阻值+nmos导通电阻+R51)? 如何保证R51上方的mos在需要导通期间的Ugs>Ugsth呢? 另外我想问下,反馈系数越小  详情 回复 发表于 2025-1-24 13:03

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maychang 发表于 2025-1-24 10:13 【根据虚短虚断,R51上端点对地点位等于 运放输入端负极电位*2。反馈系数应该是2】 R44为1千欧,R44左 ...

如果忽略R40并且假设负载是纯阻性的,

那么在负载工作期间,

流经负载的电流就是24/(负载电阻值+nmos导通电阻+R51)?

如何保证R51上方的mos在需要导通期间的Ugs>Ugsth呢?

另外我想问下,反馈系数越小越容易饱和吗?还是说反了?本图是并联负反馈,R44的值直接影响反馈系数,R44值越大运放越趋向饱和还是越小?原因是什么?

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【R44值越大运放越趋向饱和还是越小?原因是什么?】 当然R44数值越大越容易饱和。R44越大,运放及附属元件构成的放大器放大倍数越大,对相同的输入信号幅度,输出幅度越大,越容易 “碰到” 电源的限  详情 回复 发表于 2025-1-24 13:22
【如何保证R51上方的mos在需要导通期间的Ugs>Ugsth呢?】 只要Ugs够大,远超过R51两端电压加上Ugsth即可。实际上,MOS管有个参数叫跨导(gfs),“远超过”只是个粗略的描述,应该说Ugs大于R51两端电  详情 回复 发表于 2025-1-24 13:19
【那么在负载工作期间,流经负载的电流就是24/(负载电阻值+nmos导通电阻+R51)?】 如果负载是电阻,那么此式是对的。  详情 回复 发表于 2025-1-24 13:10
【如果忽略R40并且假设负载是纯阻性的】 负载多半不是纯电阻性的。如果是纯电阻性的,D6二极管就没有必要了。而且,C67也应该认为是负载的一部分。  详情 回复 发表于 2025-1-24 13:08

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重圆旧梦 发表于 2025-1-24 13:03 如果忽略R40并且假设负载是纯阻性的, 那么在负载工作期间, 流经负载的电流就是24/(负载电阻值+nm ...

【如果忽略R40并且假设负载是纯阻性的】

负载多半不是纯电阻性的。如果是纯电阻性的,D6二极管就没有必要了。而且,C67也应该认为是负载的一部分。

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重圆旧梦 发表于 2025-1-24 13:03 如果忽略R40并且假设负载是纯阻性的, 那么在负载工作期间, 流经负载的电流就是24/(负载电阻值+nm ...

【那么在负载工作期间,流经负载的电流就是24/(负载电阻值+nmos导通电阻+R51)?】

如果负载是电阻,那么此式是对的。

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重圆旧梦 发表于 2025-1-24 13:03 如果忽略R40并且假设负载是纯阻性的, 那么在负载工作期间, 流经负载的电流就是24/(负载电阻值+nm ...

【如何保证R51上方的mos在需要导通期间的Ugs>Ugsth呢?】

只要Ugs够大,远超过R51两端电压加上Ugsth即可。实际上,MOS管有个参数叫跨导(gfs),“远超过”只是个粗略的描述,应该说Ugs大于R51两端电压加上Ugsth加上MOS管漏极电流除以跨导。

跨导.png

 

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重圆旧梦 发表于 2025-1-24 13:03 如果忽略R40并且假设负载是纯阻性的, 那么在负载工作期间, 流经负载的电流就是24/(负载电阻值+nm ...

【R44值越大运放越趋向饱和还是越小?原因是什么?】

当然R44数值越大越容易饱和。R44越大,运放及附属元件构成的放大器放大倍数越大,对相同的输入信号幅度,输出幅度越大,越容易 “碰到” 电源的限制,也就是越容易饱和。

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谢谢老师指导  详情 回复 发表于 2025-1-24 14:16

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Shawn.TAO 发表于 2025-1-23 14:21 应该是控制LD PWR导通电流的一套闭环电路。当signal laser in为高时,U10输入为0V,R51上的电压也为0V,意 ...

老师你好,我还有以下问题

1)“当signal laser in为低,U10的输入为DAC_A”----我觉得是要经过R41和R42分压之后,R42上对地的电压才是U10负端的输入。

2)忽略R40,在负载正常工作情况下。流过负载的电流和流过R51的电流是否一样?我觉得是不一样的,R51上端节点出去的那根起反馈作用的红线会分流。

3)在负载正常工作情况下如何保证Q11的Uga>Ugsth?

4)“所有节点电压都是大于0V”  如何直接判断出上管工作,是不是省略了一些推导过程

5)有关这些零点补偿的知识的详细分析在哪本教材中有讲解?是列出传递函数后分析的吗?

 

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maychang 发表于 2025-1-24 13:22 【R44值越大运放越趋向饱和还是越小?原因是什么?】 当然R44数值越大越容易饱和。R44越大,运放及附 ...

谢谢老师指导

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一粒金砂(中级)

电容是用来改变频率响应的实际效果可以仿真的方式来验证。。。

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