压控恒流源运放发烫求助

MYQQ2018

运放加功率管形式的压控恒流源，使用MOS玩过，效果还不错，这次打算做一个正式的东西，大概浏览了一下论坛里的帖子，说是MOS管自激的隐患大，都是建议使用BJT，使用BJT打了第一版，如图1所示，上电发现运放巨烫，仔细浏览了一下论坛里相关帖子，自己总结的可能原因是：使用BJT基极电流不能忽略，建议使用达林顿，在multisim下面仿真了一下（没有对应的管子型号，随便找的），确实运放输出电流大约20mA，虽然我觉得20mA运放不至于巨烫，但我还是打了第二版如图2，自己搭的达林顿结构，第二版先仿真了，运放输出只有几百个uA了，集电极电流与发射极电流基本相等了。
今天焊接调试了第二版，运放还是巨烫，真受不了了，向坛友求助
1、使用的管子型号就是图中的型号，运放型号是LM6172，正负12V供电
2、第一版把负载放在了发射极，所以不接负载的时候，能看到运放静态电流正负电源各10mA
3、第二版负载放在集电极了，采样电阻放在发射极了，这次看到问题了，负载开路的时候，参考电压我给4V，采样电阻上（即运放反相端）有1.2V的电压，已经有120mA电流了，这时候运放已经开始发烫了；把负载接上以后，还是给4V参考电压，采样电阻上有4.7V的电压，运放输出是个负值；负载实际是一个LED，从亮度判断应该没有到470mA，但确实亮了，负载电流不方便测试，接上负载以后电源总电流（主要是+12）增加了约400mA
4、后面打算要叠加交流信号的，所以运放和管子的带宽都留了余量，也找不到合适的集成的达林顿管，芯片和管子引脚反复核对，应该没有问题
谢谢大家，这问题折磨一天了，真无处下手了感觉

20061002838

第一版根本就不是恒流源
第二版，要么用错三极管了，要么管脚搞错了。NPN的管子，运放输出是负的，管子无法导通的
达林顿管常用的TIP122

sfes

比较器接法？

MYQQ2018

20061002838 发表于 2020-12-2 23:18
第一版根本就不是恒流源
第二版，要么用错三极管了，要么管脚搞错了。NPN的管子，运放输出是负的，管子无法 ...

1、第一版如果RL阻值稳定可以认为是恒流源吧
2、引脚我明天再认真核对，LED（就是负载）真亮了
3、TIP122带宽不够，后面有叠加交流信号的打算
谢谢

lizengmao

OP输出就不能加电阻限流一下吗。

rainbow

三极管基极串个K欧级电阻试试。

20061002838

MYQQ2018 发表于 2020-12-2 23:28
1、第一版如果RL阻值稳定可以认为是恒流源吧
2、引脚我明天再认真核对，LED（就是负载）真亮了
3、TIP122 ...

负载恒定的话，直接接12V，负载电流也不会变能叫恒流源吗
第一版的电路跟7805是一样的，没见过说7805是恒流源的

想要速度快，用MOS管，MOS管没有想象中那么可怕，主要是GS电容对于运放来说是容性负载的问题，补偿一下就好了

albert_w

第二版负载开路表现合理，运放输出都怼给基极电流了。
带载不合理，输出为负没道理三极管还能导通

cheng-8yang

不加基极限流电阻，电压轻微变化，电流变化很大！！！！！

MYQQ2018

sfes 发表于 2020-12-2 23:22
比较器接法？

压控恒流源典型接法

MYQQ2018

lizengmao 发表于 2020-12-2 23:40
OP输出就不能加电阻限流一下吗。

三极管本身是流控型的，基极串电阻也是白白分压而已（自己的分析），第一版的飞线串电阻试过，没有作用

MYQQ2018

rainbow 发表于 2020-12-2 23:40
三极管基极串个K欧级电阻试试。

三极管本身是流控型的，基极串电阻也是白白分压而已（自己的分析），第一版的飞线串电阻试过，没有作用

MYQQ2018

20061002838 发表于 2020-12-2 23:44
负载恒定的话，直接接12V，负载电流也不会变能叫恒流源吗
第一版的电路跟7805是一样的，没见过说7805是恒 ...

你的意思我理解，谢谢
如果负载恒定，上面的12V在比较大的一个范围内变化的时候，负载电流是能够保持不变的，但我的负载是LED，阻值不是恒定的，所以第二版改到集电极了

MYQQ2018

原理图截图看不清，电脑上的pdf打印机不好使了，直接传sch，里面有些器件是预留的，没有焊接：R10、R16、C9、C10，解决问题的坛友，50元话费直充，聊表谢意

tomzbj

负载是LED?  到XLSEMI网站找个开关恒流IC不就完了, 折腾啥.
链接: http://www.xlsemi.com/products.html

MYQQ2018

tomzbj 发表于 2020-12-3 09:52
负载是LED?  到XLSEMI网站找个开关恒流IC不就完了, 折腾啥.
链接: http://www.xlsemi.com/products.html

后面要叠加交流信号呢；带学生实验不容易呀，现在的研究生基本小白，都得我动手，他们直接要结果；说起来高大上，要做可见光通信的东西，一个驱动板光打样第5次了
1、大功率三极管直接把LED放在集电极，电路的输入电阻太小了，信号源驱动不了，但用音频功放可以驱效果非常好，只能做做音频方面的实验（这个也不是真正的恒流源）
2、三极管换开关型的mos管（这个在论坛上发过帖子），效果真的很差，至少通过这个测试，我认为开关型的mos真不适合放大（这个也不是真正的恒流源）
3、LM317做恒流源与大功率三极管射随输出耦合到一起，跟1一样，即使射随输出了，LED的等效阻抗太小了，整个电路的输入阻抗太小，信号源不好驱动，信号失真
4、然后就是本帖的两版
5、这个搞不定，还有两个方案 a、换大功率适合线性放大的mos，然后使用压控恒流源的方案，这个选了一个适合做射频功放的管子（真他妈贵，还没买呢）RD06HVF（在芯间貌似有货），射频功率管能否普通放大，也在论坛上发过帖子，意见不一，小马过河，我想试一下
                                            b、LM317做恒流源与BUF634（这个片子真他妈贵呀，手里有一片样片）耦合，这个方案是那些博导、教授大咖出的可见光通信方面的书上面推荐的方案

tomzbj

叠加交流? 有带PWM调光的LED驱动IC, 把你的基带信号给PWM端不就行了. 应该能调制到20kHz吧. 线性方案还是算了吧, 不够折腾的.

你的基带信号什么频率, 音频还不够? 那你直接用射频方案, 把LED当负载? 恐怕没那么容易, 以及LED本身的频响能否达到? 白光LED我看够呛, 蓝激发黄, 这个余辉时间估计不短. 不过功率不需要那么大吧, 有几个mA够了.

笑笑我笑了

这个交流恒流源我验证过没啥问题。

MYQQ2018

tomzbj 发表于 2020-12-3 10:26
叠加交流? 有带PWM调光的LED驱动IC, 把你的基带信号给PWM端不就行了. 应该能调制到20kHz吧. 线性方案还是算 ...

你说的都是我带学生打算要做的实验，根据资料不滤蓝光的时候带宽应该在3M以内，滤了蓝光应该能超过10M，还打算加载数字信号，以及各种高阶调制算法，所以驱动电路得做扎实了，水平不高，带几个学生，能把你一把帮一把吧

MYQQ2018

tomzbj 发表于 2020-12-3 10:26
叠加交流? 有带PWM调光的LED驱动IC, 把你的基带信号给PWM端不就行了. 应该能调制到20kHz吧. 线性方案还是算 ...

可见光通信的一个前提是通信不影响照明，这个电流还是比较大的

tomzbj

MYQQ2018 发表于 2020-12-3 11:25
可见光通信的一个前提是通信不影响照明，这个电流还是比较大的

非要用单个LED器件同时实现照明和通信么? 没必要吧, 一个灯壳里总有几十个LED, 用一部分通信, 一部分照明不就行了?
用于通信的LED还是用红绿蓝之类单色的比较好吧... 或者用红外的, 接收端稍微滤个色, 后续也好处理些.

MYQQ2018

tomzbj 发表于 2020-12-3 11:29
非要用单个LED器件同时实现照明和通信么? 没必要吧, 一个灯壳里总有几十个LED, 用一部分通信, 一部分照明 ...

这个不能自己创造，2000年就成立了可见光通信的技术联盟，不能关门搞创新，博士硕士论文都一大堆了，不过这些论文里面的驱动电路真扯淡呀

MYQQ2018

tomzbj 发表于 2020-12-3 11:29
非要用单个LED器件同时实现照明和通信么? 没必要吧, 一个灯壳里总有几十个LED, 用一部分通信, 一部分照明 ...

三基色LED可见光通信是研究的一个方向，属于波分复用了，但通信的时候如何保证光看起来还是白光是目前全世界的一个技术难题

lizengmao

MYQQ2018 发表于 2020-12-3 09:15
三极管本身是流控型的，基极串电阻也是白白分压而已（自己的分析），第一版的飞线串电阻试过，没有作用 ...

来来来，说说你的分析过程。
我分析过程如下：三极管BE极等效为一个二极管。静态时，按OP的虚短可以计算出OP的反相端电压与同相端电压趋于一致。且由于OP与反相端接入一个三极管的BE结，因此，OP输出电压比反相端高一个二极管的压降。假设同相端输入1V，那么反相端电压也是1V，OP输出端1.7V。假如OP输出与反相端之间不串电阻的话，OP将竭尽全力满足上述条件，此时OP输出可以视为使用二极管短接OP的输出与反相端，OP的输出电流将会很大，自然OP会发热。还可以推论出，此时OP输出所接的三极管也会很热，且与是否接入LED负载无关。
接下来，请列出您的分析。

MYQQ2018

lizengmao 发表于 2020-12-3 13:03
来来来，说说你的分析过程。
我分析过程如下：三极管BE极等效为一个二极管。静态时，按OP的虚短可以计算 ...

你说的op输出与反相端之间串电阻呀，前面（5楼）理解成op输出端与三极管基极之间串电阻了，这个马上就可以试，我还真在op输出与反相端之间留了一个电容位呢，目前是空的，换成电阻就可以了

MYQQ2018

笑笑我笑了 发表于 2020-12-3 11:14
这个交流恒流源我验证过没啥问题。

谢谢；慢慢消化中，我这个需要直流

tomzbj

贴个我的, 输入电压3.3V时输出电流2A, 驱动加热器用的. 你可以参考一下.

这个响应比较慢, 要快速变化的话环路参数得改一下.

笑笑我笑了

MYQQ2018 发表于 2020-12-3 14:59
谢谢；慢慢消化中，我这个需要直流

直流把输出耦合电容去掉就好了。

MYQQ2018

我来汇报一下吧，先回复24楼的朋友，原理图参考下图
不管我是否理解了他的意思，我试着来吧，先把C9焊成3.3K电阻（原来焊盘是空的），问题依旧，我直接把这个位置短接也是一样的；我拆掉C9位电阻，那个R12原来0R，我换成3.3K的，问题依旧；3.3K这个电阻再没换回来
我这个板子上用了两种运放，一个LM358，几毛钱一片，一个LM6172，15一片，都是某商城买的，引脚兼容，我在第一版的时候换过一次LM6172，换的同型号，问题依旧，这次就首先没想到换片子，今天是死马当作活马医了，最后一次，我把LM6172换成LM358，妈的，好了，问题解决了，不热了，各个点的电压也正常了……
1、我能怀疑某商城的这个片子的品质问题吗？还是我的使用方法不对？如果是片子质量有问题，我操他18辈祖宗。这是个很老的片子了，原来国半的，后来被TI收购了，连Multisim12的库里面都有，所以不娇气吧
2、LM358带宽太窄了，求引脚兼容的宽带运放（sop8，双运放，工作频率估计要到30M，运放得选100M以上吧），有正宗购买渠道的
谢谢各位了

tomzbj

MYQQ2018 发表于 2020-12-3 15:48
我来汇报一下吧，先回复24楼的朋友，原理图参考下图
不管我是否理解了他的意思，我试着来吧，先把C9焊成3.3 ...

ad8066, 带宽145M

不过接成这种反馈式恒流源时恐怕带宽没多少了, 你得计算. 几十兆频率一般不会这么用了吧...

MYQQ2018

tomzbj 发表于 2020-12-3 16:11
ad8066, 带宽145M

不过接成这种反馈式恒流源时恐怕带宽没多少了, 你得计算. 几十兆频率一般不会这么用了 ...

我也不知道还能不能这样用，一切均在摸着石头过河，谢谢

cocom

LM6172是高速运放，电子基础功力不够的话，会玩出自己不知道的花样的。
其实用示波器看一下，就知道它出了什么邪。
没有搞明白是什么坑之前，不要先操某商城。

MYQQ2018

cocom 发表于 2020-12-3 17:20
LM6172是高速运放，电子基础功力不够的话，会玩出自己不知道的花样的。
其实用示波器看一下，就知道它出了 ...

谢谢，先硬挺着，不操

MYQQ2018

找某商城去了，售后有懂技术的，分析的也很客观，当然也没有解决我的问题，晚上上仪器看一下，是不是有自激，当然10片十几块钱的片子也没打算找人麻烦，聊天滚动截屏文件太大，传不了

MYQQ2018

汇报一下测量结果吧，参考29楼的图
运放的输出端有一个1MHz左右的方波振荡，这应该能解释为什么用万用表量输出端是个负值，LED能点亮的原因
我留着C9的位置呢，为什么留C9呢，因为读了论坛里大部分压控恒流源的帖子，都提到如果用MOS管，可能需要C9，虽然我用的BJT，位置仍然留上了，随便拿一个直插电容碰到了一下，振荡立刻消失，我看了一眼是474的，后面要上交流信号，这个位置容量不能太大，换了一个33P的，仍然可以起作用，手头直插最小的就是33P了
实际焊接的贴片10P的，振荡变为500k左右，幅度也有减小，跳过15P的，换了一个33P的，彻底解决
目前还没有上交流信号，有问题再一步步解决吧，摸着石头过河
我自己也有打算、某商城的售后也建议了、32楼的朋友是论坛第一个提到上示波器的，我在14楼许诺的是50元话费，32楼的朋友，我给你充30话费怎么样？

MYQQ2018

cocom 发表于 2020-12-3 17:20
LM6172是高速运放，电子基础功力不够的话，会玩出自己不知道的花样的。
其实用示波器看一下，就知道它出了 ...

请看楼上，麻烦提供一下充值的电话号码，可以发站内消息，谢谢