SlewRate belası nasıl çözülür?

[Dede]

Bir AC sinyali MCU üzerinden okumak için yapılan işlem..
Önce sinyal aplifike edilip uygun seviyeye getirilir. Sonra uygun Offset eklenir. MCU nun okuyabileceği seviyeye indirgenir.
Aşağıdaki devre bu işi yapar.

Girişteki C44 bu konuda etken değildir Devre dışı bırakılması birşeyi değiştirmiyor.
Giren ve çıkan sinyaller şu şekilde.. (Frekans 10KHz)

Sarı giriş, Mavi çıkış Sinüs sinyal için... ±10V AC (20Vpp)

Sarı giriş, Mavi Çıkış Kare dalga için. ±10V giriş
Ramp time Slewrate parametresine bağlı. Kullandığım TS922 için max 1.3V/µs.

Böyle bir sıkıntının çözümü için öneriniz nedir.?

 

[frmman]

NE5534 ün slewrate oranı 13V/us. yani 10 kat daha hızlı.
Özdisanda stokda var.

https://www.ozdisan.com/p/amplifikatorler-242/texas-ne5534dr-527997

 

[frmman]

Şu ürüne de bakabilirsiniz.

https://www.ozdisan.com/p/amplifikatorler-242/texas-opa2350ua-2k5-616706

 

[Dede]

Aslında çip değiştirmeden çözüm arayışındayım.
Devre pasif elemanlarıyla revize edilebilirmi?

Şu ürüne de bakabilirsiniz.

https://www.ozdisan.com/p/amplifikatorler-242/texas-opa2350ua-2k5-616706

48138 eklentisine bak

38 MHz vermişler çalışma frekansını. Ben daha 10 KHz de çakıldım.
Bu da mutlaka bir ramptime oluşturacaktır. Olsa olsa 100 KHz de bendeki kadar çakılacaktır.

 

[frmman]

Paylaştığınız skop görüntüsünden sizin slewrate oranı hesaplandığında ürünün datasheet değeri ile örtüşüyor.

5V * 2 * 1.3 = 13us (ölçülen 12us)

5V: opamp besleme voltajı skoptan ölçütüğünüz değer R27,R29 ile gerilim bölmesi yaptığınız için 3.3V görünüyor. Hesaplamayı IC2A nın 1. pininden ölçülen değere göre (~5V civarı) yapmak gerekiyor.
2 : iki adet opamp seri bağlı 2 adet slewrate toplamı kadar fark olur
1.3: 1V/us datasheet değeri

 

[czorgormez]

pasif eleman konusunda bant genişliğini arttırmanın tek yolu kazancı düşürmek.
bir de bu tip çok yüksek kenarlı kare dalgalarda güç katı da önemli. op-amp o anda
o yükselen kenarı oluşturabilmek için epey akım çekiyor. 100nF kapasitöre paralel daha düşük ESRli bir
1nf-100pf gibi kapasitör daha eklemek biraz fayda edebilir.

benzer bir projede signal contitioner olarak 250 khz sinyal için 250 mhz (Slew Rate: 150 V/μs) TLV3544A kullanıyorum. diğer denediğim 10-20 mhzlik op-amplar yeterli gelmedi.

 

[frmman]

@Dede üstadım @czorgormez önerdiklerine ilave olarak sonra aklıma gelen diğer husus, AN1 büyük ihtimal MCU analog giriş pinine bağlı. MCU lar analog voltaj ölçmek için küçük bir kapasiteyi doldurup boşaltırlar. Sizin devrenizde bu kapasite R27 (10k) üzerinden doluyor. R27 ve R29 gerilim bölücü oranını 1K, 2K veya 500R 1K gibi düşürürseniz mcu adc kapasitansının etkisini azaltmış olursunuz.

 

[czorgormez]

bu arada SO8 ve SO16 opampların çoğu zaman footprintleri aynı. TS922 ile TLV3542 aynı mesela. donanım değiştirmeden çözüm olabilir.
aklıma gelen bir konu da seramik kapasitörleri tercihen büyük paket ve yüksek voltajlı NP0/C0G seçmek. bu seramiklerin gerçek kapasiteleri DC voltaj altında epey bir düşüyor. örneğin 10 voltluk bir x5r kapasitörde 402 kılıfta kapasiteni %40 kadarı kayboluyor. yoğunluk düşüp kılıf büyüdükçe bu oran azalıyor.

 

[czorgormez]

bunun pinlerini cımbızla biraz açarak so8 kılıfa lehimleyebilirsin. özdisan stokta var hızlı deneme için işine yarayabilir.

https://www.ozdisan.com/p/amplifikatorler-242/texas-tlv3542idgkt-712302

Claude AI yanıtı:

1) Birebir drop-in hızlı op-amp → TSX922 (ST). Aynı dual SO8/TSSOP8 pinout, RRIO CMOS, 10 MHz / 17 V/µs, besleme 4–16V. PCB değişmeden TS922 yerine takılır.

Bonus: şu an ±5.5V = 11V ile TS922'yi 12V tavanına çok yakın sürüyorsun; TSX922'nin 16V'u rahat marj verir.

2) Bedava çözüm — en büyük iç düğüm salınımını küçült. Slew talebi V_peak ile orantılı. Şu an darboğaz IC1A çıkışındaki ±5V. Zayıflatmayı 1. kata kaydır: R23/R25 oranını 0.25 yap (çıkış ±2.5V), kaybı 2. katta kazanç ~1 ile geri al. Tepe salınım yarıya inince FPBW iki katına çıkar, kenar süresi yarıya iner — op-amp değiştirmeden.

 

[Dede]

Birinci opamp te 6.8 us, ikincisinde 8us slew rate ölçtüm girişteki 22pF yokken. Warkene 8.6 us oluyor

@Dede üstadım @czorgormez önerdiklerine ilave olarak sonra aklıma gelen diğer husus, AN1 büyük ihtimal MCU analog giriş pinine bağlı. MCU lar analog voltaj ölçmek için küçük bir kapasiteyi doldurup boşaltırlar. Sizin devrenizde bu kapasite R27 (10k) üzerinden doluyor. R27 ve R29 gerilim bölücü oranını 1K, 2K veya 500R 1K gibi düşürürseniz mcu adc kapasitansının etkisini azaltmış olursunuz.

Henüz daha işlemci tarafına gelemedik. Geldiğimizdeki değerlere göre onu revize edebiliriz.

bu arada SO8 ve SO16 opampların çoğu zaman footprintleri aynı. TS922 ile TLV3542 aynı mesela. donanım değiştirmeden çözüm olabilir.
aklıma gelen bir konu da seramik kapasitörleri tercihen büyük paket ve yüksek voltajlı NP0/C0G seçmek. bu seramiklerin gerçek kapasiteleri DC voltaj altında epey bir düşüyor. örneğin 10 voltluk bir x5r kapasitörde 402 kılıfta kapasiteni %40 kadarı kayboluyor. yoğunluk düşüp kılıf büyüdükçe bu oran azalıyor.

TSSOP kılıf kullanmıştım her ürünün TSSOP kılıfı olmayabiliyor.
---------------------
Osiloskoplar analog girişlerdeki bu gecikmeleri eğimleri nasıl tolore yada düzeltme yoluna gidiyorlar.?
Bir fikri olan warmı.?

 

[Dede]

bunun pinlerini cımbızla biraz açarak so8 kılıfa lehimleyebilirsin. özdisan stokta var hızlı deneme için işine yarayabilir.

https://www.ozdisan.com/p/amplifikatorler-242/texas-tlv3542idgkt-712302

Claude AI yanıtı:

1) Birebir drop-in hızlı op-amp → TSX922 (ST). Aynı dual SO8/TSSOP8 pinout, RRIO CMOS, 10 MHz / 17 V/µs, besleme 4–16V. PCB değişmeden TS922 yerine takılır.

Bonus: şu an ±5.5V = 11V ile TS922'yi 12V tavanına çok yakın sürüyorsun; TSX922'nin 16V'u rahat marj verir.

2) Bedava çözüm — en büyük iç düğüm salınımını küçült. Slew talebi V_peak ile orantılı. Şu an darboğaz IC1A çıkışındaki ±5V. Zayıflatmayı 1. kata kaydır: R23/R25 oranını 0.25 yap (çıkış ±2.5V), kaybı 2. katta kazanç ~1 ile geri al. Tepe salınım yarıya inince FPBW iki katına çıkar, kenar süresi yarıya iner — op-amp değiştirmeden.

Besleme geriliminden kaybediyoruz. Çok iyiymiş aslında.

 

[czorgormez]

o zaman iyi haber VSSOP kılıfı direkt devrene takabilirsin : https://www.ozdisan.com/p/amplifikatorler-242/texas-tlv3542idgkt-712302

erken sevindik, düzeltme yapıyorum bu entegre max voltajı 5.5 voltmuş. ben ona dikkat etmemiştim.

 

[ckocagil]

Hızlı op amp dışında çözüm yok, czorgormez'in dediğini ben yazacaktım aynı pinlere sahip bir op amp ile değiştirin

Eğer +-5.5 railleri yükseltebiliyorsak TL072 çözüm olur

 

[deleted]

Bir AC sinyali MCU üzerinden okumak için yapılan işlem..
Önce sinyal aplifike edilip uygun seviyeye getirilir. Sonra uygun Offset eklenir. MCU nun okuyabileceği seviyeye indirgenir.
Aşağıdaki devre bu işi yapar.
48133 eklentisine bak
Girişteki C44 bu konuda etken değildir Devre dışı bırakılması birşeyi değiştirmiyor.
Giren ve çıkan sinyaller şu şekilde.. (Frekans 10KHz)
48134 eklentisine bak Sarı giriş, Mavi çıkış Sinüs sinyal için... ±10V AC (20Vpp)
48135 eklentisine bakSarı giriş, Mavi Çıkış Kare dalga için. ±10V giriş
Ramp time Slewrate parametresine bağlı. Kullandığım TS922 için max 1.3V/µs.

Böyle bir sıkıntının çözümü için öneriniz nedir.?

R25 direncine paralel 22 pf bağlayıp deneyebilir misin? trimer kondansatör olsa daha iyi olurdu.
Osiloskop problarındaki voltaj bölücülerde kondansatör bulunuyor.

https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/an-introduction-to-oscilloscope-probes