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[参考译文] OPAMP - NOISECALC:TI 精密设计:经验证的设计高侧电压至电流 (V-I) 转换器

Guru**** 2914580 points

Other Parts Discussed in Thread: OPA197, XTR305

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/1646935/opamp-noisecalc-ti-precision-designs-verified-design-high-side-voltage-to-current-v-i-converter

器件型号: OPP-NOISECALC
主题中讨论的其他器件: OPA197

早上好、

我目前正在设计一个高侧电流源、驱动值为 1k Ω 的接地负载。 所需的输出电流范围为 0 –20mA、由 0V 至 10V 的输入电压控制。

作为参考、我从本文标题中提到的论文开始、该论文使用了两个级联运算放大器。 在我的实施方案中、我使用两个由 0V 至 28V 供电的 OPA197 运算放大器

目前、我很难获得所需的输出行为。 您能否提出实现所需性能所需的正确参数和设计注意事项?

此外、如果这种电路拓扑不适合达到目标规格、我希望提供其他解决方案。

通常、输出电流必须保持与所选负载无关、因为该电路需要作为真正的电流源运行。

非常感谢您的帮助。

Mattia Crippa.

当前 SOURCE.pdf 

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    尊敬的 Mattia:

    您能否提供当前设置的示意图? 它将帮助我们进行调试/分析。

    谢谢您、
    嘉莉

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    e2e.ti.com/.../6735.current-source.pdf

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    尊敬的 Mattia:

    听起来像是形成了一个 4 –20mA 环路电路。  您 是否了解过 XTR305?

    如果您想以离散方式实现、我认为您的电阻器值是关闭的。  如果输入电压为 0V 至 10V、第一级会在 RS2 上将 10V 转换为 1V、这很好。  但随后您使用 RS3 为 20k Ω;由于放大器将在 RS3 上强制设置 1V 电压、因此将提供 1V/20k = 50uA 的电流。

    如果您实际希望 1V 成为 20mA、则 RS3 需要为 1/0.02 = 50 欧姆。

    这是一个快速参考指南、其中显示了其背后的公式。  

    www.ti.com/.../sboa327a.pdf

    给 一个镜头、让 我们知道它是如何产生的。

    此致、
    Mike

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    随附更新后的电路原理图和仿真结果。

    仿真中仍然存在一些关键问题、例如 OPAMP 电源配置和输出稳定性。

    您能就如何改善电路行为提供一些建议或见解吗?

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    Mattia、

    您好、我将接管对该问题的支持(立即从差旅返回)。   我现在正在进行仿真、稍后将介绍有关稳定性的一些详细信息。  根据您的仿真结果、您的电路似乎在基本层面上运行。  我会检查稳定性、但我不知道您所说的“电源配置“是什么意思。

    此致、艺术

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    Mattia、

    我看了您的设计。  我注意到 si2305 的绝对最大 VDS 为 8V ( https://www.farnell.com/datasheets/663914.pdf )。  施加的漏源电压可能高达 28V、因此这似乎不是该晶体管的不错选择。  即使是输入级晶体管 (si2304)、也只有 30V 的额定电压 (www.vishay.com/.../si2304bds.pdf)。  从技术上讲、28V 电源不会超过此额定值、但您可能应该寻找在此规格方面具有更大裕度的器件。  

    根据您的仿真结果、您的仿真电路似乎正常工作。  我下载了原理图中晶体管的模型、但无法获得功能仿真。   也许我的 SPICE 原理图有问题、但我不想花太多时间仔细检查您对晶体管的选择。  在确认符合要求的晶体管选择后、我可以根据需要查看稳定性或噪声等仿真。  您的拓扑结构看起来正确、因此我认为只需要选择不同的晶体管模型并确认正确选择您的补偿元件。   

    正确选择元件后、请向我发送一个包含 PSpice 数据库的 zip 文件。  这将节省大量时间、并确保您和我使用相同的模型。

    此致、艺术