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[参考译文] OPA551:评估驱动压电换能器负载的相位裕度

Guru**** 2386620 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA551
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1536566/opa551-assessing-phase-margin-for-driving-a-piezo-transducer-load

器件型号:OPA551

工具/软件:

大家好、我正在从事一项使用 OPA551 驱动两个并联压电换能器的设计。 我一直在尝试在 SPICE 中使用“中断环路“方法来评估相位裕度、以确保它在高无功负载下保持稳定、因此无法获得精确的结果。 附件是我的实际电路、然后是我的仿真电路、我在这里尝试断开环路以进行交流分析。 我认为分析表明、相位裕度为 85 度、但如果我将负载电容增加到一个荒谬的值(如 10uF)、则它会保持不变、因此我相信我的仿真电路是错误的。 我能否在评估此电路的相位裕度时获得一些帮助、并提供有关仿真电路不正确原因的反馈? 我想用它来评估要使用的理想隔离电阻值。 我已经观看了几个有关该主题的 TI 视频、但仍然努力 获得一个在各种 Riso 和负载条件下对我有意义的仿真结果。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、David:  

    我们从 7 月 4 日假期回来、对延迟回复深表歉意。  

    电路分析的问题不是您的分析方法、而是分析结束时的缓冲电路。
    缓冲器电路 (C_L1/C24 和 R_L1/R25) 的稳定性仿真分析臭名昭著;这些电路更适合理论/实验室应用中的“猜测和检查方法“。  

    我在 PSpice for TI 中创建了一个可以重复用于各种稳定性分析的文件、该文件遵循此视频中的教程: 差分放大器上的中断环路|视频|德州仪器 TI.com

    以下是文件: e2e.ti.com/.../non_2D00_inverting_2D00_2025_2D00_07_2D00_07T20_2D00_03.zip

    我移除交流耦合电容器以进行稳定性分析、并将电源更改为最大双电源、从而帮助模型实现收敛。 这是我的电路、请注意我是如何使缓冲器中不存在电阻器(0 欧姆)的:  

    得到的相位裕度为 12 度:  

    我还添加了后处理公式、建议使用 RISO 和 CF 来实现足够的相位裕度:  

    Riso:

    第一个值是典型值,第二个值更保守 — 权衡是数字越大,在较大的电流下误差越大,但相位裕度越大。

    CF:  

    第一个值是典型值、第二个值更保守、权衡是数字越大、稳定时间越慢、但相位裕度越大。

    我将 RISO 更改为 1%典型值 1.33、并将 CF 更改为 23.5nF:  

    相应的相位裕度为 53 度。  

    当我在缓冲电路中使用 R 时、它也会产生不一致的结果。  

    祝您一切顺利、
    Carolina

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    您好 Carolina、

    非常感谢您的详细说明、参考仿真电路和稳定性结果。 关于建议的 RISO 和 CF 值、我认为非常大的 CF 值会极大地限制反馈环路的带宽、并且不会在所需的增益水平下保持目标频率 (30kHz-40kHz)。 但是、我现在能够在仿真中重现这些结果、我可以使用此结果 、借助更具代表性的负载对电路进行相应调优。

    非常好、
    David