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[参考译文] THS4511-SP:有关 THS4511-SP 和 THS4513-SP 的稳定性分析和仿真模型的问题

Guru**** 2782575 points

Other Parts Discussed in Thread: PSPICE-FOR-TI, TINA-TI, THS4511, THS4511-SP

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/1582138/ths4511-sp-question-about-stability-analysis-and-simulation-model-of-ths4511-sp-and-ths4513-sp

器件型号:THS4511-SP
主题中讨论的其他器件:THS4511、PSPICE-FOR-TI 、TINA-TI

您好:

我正在考虑使用 THS451x-SP FDA 之一、并浏览了数据表。 让我感到惊讶的是、考虑到输入引脚的输入电容 (1.5pF CM、0.5pF DM)、没有任何前馈电容的 348 欧姆 Rf 值。

在我看来、当使用推荐的配置实现+6dB 增益时、这会在 500MHz 周围放置一个极点。

image.png

我在计算该极点频率时考虑了总输入电容以及该节点上的等效电阻。 如果该计算正确、因为交叉频率高于极点频率 (3GHz 增益带宽积、信号增益为+6dB)、这会在交叉频率处将相位裕度至少降低 45 度。

我决定使用 pspice 模型来检查模型的稳定性。 令人惊讶的是、模型的输入电容似乎比数据表中指定的电容低~10 倍、这使得添加的极点不是问题、因为它高于交叉频率。

我将 FDA 的输入特性(上文)与我如何解读输入阻抗的数据表值(下文)进行了比较:

image.png

我的结果是极点频率变化了 10 倍、表明模型的输入电容似乎比等效电路小 10 倍:

image.png

这将引导我回答以下问题:

  • 我是否正确理解了输入阻抗值、如果正确、为什么该模型未集成正确的值?
  • 如果我的理解正确、FDA 如何在没有反馈电容器的情况下管理适当的相位裕度来引入零点? FDA 是否包括任何内部补偿、可能在该频率周围有一个零点来抵消极点的影响(我怀疑情况是这样,但谁知道)?
  • TI 对于使用小型反馈电容器来添加零点以提高稳定性有何看法? 我提到的值很小、因为我知道高速运算放大器并不喜欢驱动容性负载、在考虑运算放大器本身的输入电容时、添加引线补偿器会增加输出端的电容。
  • TI 是否有专用于-SP 版本的 SPICE 模型? 该模型与商用器件相同、但 CFP 封装必须增加在这些频率下可能很重要的寄生效应。

 

此致、

Vincent

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    您好 Vincent、

    我很高兴为您了解这种行为。

    我有一个关键的主导问题:您可以查看用于 SPICE 模型的 THS4511 网表吗?  我需要知道您使用的是哪个版本、因为我们有多个版本、模型的版本或类型将直接影响输入阻抗的表示方式。

    两者之间的差异很多,但为了您的行动,我只需要知道您是使用“版权 2011 “模式还是“版权 2019 “模式。

    谢谢 Vincent!

    此致、

    Alec

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    您好 Alec、

    我使用的是 PSpice for TI 直接集成的版本。 查看安装文件夹中的 THS4511.lib 文件时、我可以看到它是 2011 年版的版权。

    Vincent

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    您好 Vincent、

    好的、谢谢!  您是否可以使用 2019 车型进行相同的实验?  我知道该器件未与 PSPICE-FOR-TI 预封装、但经过验证并可在网络上用于 THS4511、尽管仅适用于 TINA-TI。  我不要求您在 TINA-TI 中重建所有内容、而是附加了正确设置的 2019 年 PSPICE 模型版本。

    总的来说、您会发现许多 TINA-TI 模型正在更新、但 PSPICE 模型的版本较旧。  程序中的内部 TINA-TI 库也是如此;获取更新模型的最佳方法是查看 TI 产品页面并下载最新的模型、而不考虑仿真器。  TINA 和 PSPICE 模型相互使用的导入/设置过程并不困难、这可能对您未来的设计有帮助。  当然,您总是非常欢迎将它提请我们注意,并在您需要时寻求帮助,即使是快速转换。

    请测试此模型、看看它是否适合您的需求。  根据数据表规格、THS4511-SP 的输入阻抗(电容部分)低于目录 THS4511。   


    e2e.ti.com/.../THS4511_5F00_Update_5F00_2019_5F00_PSPICE.zip

    此致、

    Alec

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    您好 Alec、

    感谢您提供此信息和故障排除步骤。

    我使用 zip 文件进行了测试、在输入阻抗方面也有相同的行为。

    我还测试了 TINA-TI、它的行为也相同(模型的阻抗看起来太小)。

    作为参考、以下是手动 添加数据表的输入阻抗时环路增益的变化方式:

    0dB 频率下的相位范围为 65 度

    35 度

    35 度对于舒适度而言太低、尤其是考虑到这是 THS4511、出于以下几个原因、我预计该器件比 THS4511-SP 要稳定得多:

    • 对于-SP 型号、THS4511 增益积带宽为 2GHz、而不是 3GHz。
    • THS4511 具有单位增益稳定性、而-SP 型号需要+6dB 的增益(考虑-SP 型号具有更高的增益积,这是合理的)。
    • 封装是不同的。 CFP 封装体积庞大、在高频下的行为更糟。 这一点可能是前两个要点中显示的差异的原因。

    所有这一切使我认为、对于 THS4511-SP 而言、即使达到 35 度的相位裕度也是乐观的。

    考虑到这一切、我的初始问题 仍然存在。

    感谢您的支持、

    Vincent

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    您好 Vincent、

    感谢您的跟进和持续分析。  我将致力于为你们制定一项决议。

    请允许我有时间进一步调查;我预计将在下周初向您提供最新进展和最终结果。

    此致、

    Alec