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TLV9151: 单位增益下,接动态负载,输出端有周期性跌落。

Part Number: TLV9151
Other Parts Discussed in Thread: TINA-TI

 你好:

使用TLV9151IDBVR搭了一个测试电路,电路为单位增益跟随器,单电源+5V供电,运放输入电压VIN=2.5V, 输出端加了一个MOS管做开关电路(开关频率10HZ,MOS管开关用于模拟运放接动态负载情况), 开关电路后端为固定值电阻负载,电阻值为100欧姆,即该电路模拟运放接25mA动态负载情况,现发现,当MOS管在10HZ控制信号下开关,运放输出端(即MOS管输入端)电压会有约10mV周期性振荡,振荡频率与MOS开关频率一致,见测试波形。

  • 您好,

    为防止存在歧义您可以附上测试电路图吗?您加MOS管开关电路是想让运放的负载在无负载和25mA负载间切换吗?

    您可以分别测出MOS管导通和关断稳定后的运放输出电压吗?这样可以排除10HZ控制信号的影响

  • 您好Amy:

    感谢您的回复,

    1. 实际PCB上测试电路与TINA所建模型一致,见下图(在仿真软件上也可见VF1有周期震荡,PCB实际验证类似,只是PCB上看震荡很规律)

    2. 加MOS开关电路是想让运放的负载在无负载和25mA负载间切换(为验证运放带动态负载能力)

    3. 将MOS管关断,只带负载电阻,实测输出波形稳定,无周期波动。

    4.这是与LDO的“负载调整率”类似的原理么?

  • 1、PCB板上是否也有C3 330uF电容?建议您去掉C3,C3相当于运放的容性负载,运放驱动容性负载的能力是有限的,这会降低电路稳定裕度,也会降低运放的响应速度。

    4、应该是的,LDO内部结构也分很多种,关于LDO的问题,请在“电源管理”版块发帖,请电源工程师为您提供帮助。

    您是用TINA仿真的吗?您可以附上仿真文件吗?我想具体再看下

  • Hi Amy

    PCB板上也有330uF电容,考虑过容性负载的影响,将330uF电容去掉后,实测上下冲幅度会更大些,与TINA仿真类似,见下图

     TLV9152_RefDesign.TSC

  • PCB板上焊接上330uF电容,测试输出效果也与仿真差不多吗?因为我看 TLV9151 datasheet 给出的容性负载是1000pF,大于这个值输出过冲很厉害:

  • Hi Amy

    电路板上去掉330uF后,实测波形与仿真类似,我理解这是由于输出瞬态不足造成的。

    我注意到TLV9151带容性负载的能力,验证模型就是为了验证TLV9151在高负载电容下是否稳定,实测静态下(MOS一直打开,后端加一固定值电阻)输出未见过冲现象,动态负载下(MOS管周期性打开关闭)输出端有波动,且与TINA仿真结果类似。

  • 关于判断电路的稳定性,建议您按照下面链接中的6.4章节 使用TINA-TI 判断运放的稳定性,仿真验证:

    [FAQ] 德州仪器高性能模拟器件高校应用指南

    我也理解这应该与运放的动态负载响应速度有关,具体应该与运放的开环增益、输出电流驱动能力参数有关,您可以考虑换一个开环增益大的、输出电流能力大的运放,这应该可以改善动态负载下的输出波形。您可以先找个开环增益大的、输出电流能力大的运放TINA仿真看一下输出效果。我明天有时间也会找一下仿真下

  • Hi Amy

    按你的建议我会尝试找一款运放在TINA上做下仿真。

    另外我不是很理解,很多运放的容性负载能力都不是很大(CL与输出端Ro形成新的极点,降低相位裕度),一般在10pF~10nF都有,但我在实际应用时,后端加的是100uF,甚至更大,如果是静态负载并未见到输出有过冲振荡情况,这是由于的实际应用中输入VIN是单位阶跃信号决定的么?

  • 您实际测试输入1kHz 0.1Vpp 方波信号输出是怎样的?

  • 您也可以用TINA 仿真下输出端接大电容时的稳定裕度

  • 输入1kHz 0.1Vpp 方波信号,在有330uF电容时波形如下(无电容时波形与输入一致)

  • 输入1kHz 0.1Vpp 方波信号,在有330uF电容时波形如下(无电容时波形与输入一致)

    那可能这个负载形式不会使电路震荡,所以可靠的方法是仿真下电路的稳定裕度,以判断电路是否是稳定的。