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[参考译文] OPA4322:Tina 模拟作为 DAC 缓冲器(Unity 增益缓冲器)

Guru**** 2500245 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA4322, TINA-TI

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/1068749/opa4322-tina-simulation-as-a-dac-buffer-unity-gain-buffer

部件号:OPA4322
“线程: 测试TINA-TI”中讨论的其它部件

大家好,OPAMP

我正在使用 OPA4322进行 TINA 模拟,作为单位增益缓冲器。 您能为其操作提供建议吗?

我要做的是:  

我想使用 OPA4322实施单位增益缓冲器(DAC 输出缓冲器),以查看 DAC 值变化期间电压供应的电流消耗量。

条件:  

-正极电源轨:接地

负极电源轨:-4伏

-DAC 变异(△Vin):0.4 V 或-0.4 V

-负荷和 Riso:10uF 和5.1欧姆

我按上述方式配置电路。 我对模拟结果有如下疑问。

(3)

看起来,单位增益缓冲器运行不正常。 由于是电压随动件,我认为 VOUT 应遵循 VIN。 电路中有什么问题吗?  

(1) 1.

根据我的理解,在任何情况下,V 应该保持在-4伏。 但 在 VIN = 0期间它不是-4V, 在 VIN =-0.4V 期间它也不是-4V。 您能否告知 V 节点为何在-4V 上不稳定?

(1) 2.

此外,我不理解  当 VIN 发生变化时,V-如何从-3.32V 变为-2.92V。 您能解释一下这种机制吗?

(2) 1.

根据使用基本电容器方程(I = C* dv/dt)计算得出的结果,需要4mA 的瞬时电流才能为输出上的10uF 电容器充电。

I = 10uF * 0.4V/1ms = 4mA (1ms 由我自己从输入信号设置。 请找到 VIN 设置。)

但模拟仅显示2mA。 您能给出为什么?

e2e.ti.com/.../4375.OPA4332_5F00_DACBuffer.TSC

谢谢你。

  • 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,Ella,

    输入信号违反 OPA4322的共模输入电压范围。 更好的做法是添加一个小的正极电源电压,以允许一个小的正极输入电压,例如:

    e2e.ti.com/.../ella_5F00_opa4322.TSC

    此外,充电时间不是1毫秒,而是2毫秒。 这将充电电流减半:

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    您好,Kai,

    感谢您的明确回答。 您能帮助回答以下其他问题吗?

    1.我从附件中移除正极电源,结果如下:VOUT 饱和到正极导轨,而 VIN 为200mV。  

    根据上述结果,Vo 的净空值约为-105.18 mV。 但数据表中的净空值规格最大为30mV。 这种区别来自哪里?

    2.这可能是一个非常基本的问题... 基本上,我在做这项模拟,目的是检查负电源应该如何设计为在主板上的 DAC 输出上驱动高电容负载。

    模拟中的负电流是流入缓冲区输出的电流(红色箭头),而正电流是从缓冲区流出的电流(蓝色箭头)。 在工作台测试中,如果正极电流过高,可能会出现电源电压下降--4V 电源可能下降至-3.xx 或-2.xx。 我想知道当负电流流动时电源电压会发生什么变化。 我认为-4V 电源可能不会达到-5.xx 或-6.xx。 您能否告知您会发生什么情况?

    3.当我在100us 上升/下降时间施加输入电压时,会出现收敛问题。 您能否告知此错误发生的原因? 难道只是蒂娜软件不能支持锋利的边缘吗? 为了避免这一问题,应该确保多少上升/下降时间?

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    您好,Ella,

    同样,输入电压不得超过电源电压100mV:

    但是,当输入的信号正电压比正电压高200mV 时,会出现这种情况:

    正极电源电压超过0.1 V 将起到以下作用:

    第二个问题:如果负载电流峰值仅在短时间内持续,则它将完全由去耦合帽提供或吸收。 电源电压调节器本身必须提供或吸收更长的电流峰值。 电压调节器的电源电流正确无误。 另一方面,如果电路消耗的总供电电流高于要吸收的反向电流,则通常可以吸收反向电流。

    例如:如果电脑控制器提供的总供电电流为100mA,则可以吸收大约100mA 的反向电流。

    如果您的反向电流高于电脑控制器提供的总供电电流,则可以安装一个虚拟负载来增加总供电电流。 或者可以使用特殊的电压调节器,该调节器可以吸收反向电流。

    simu 中的稳压器作为理想的电压源,通常可以提供和吸收任何电流,而不会出现故障。

    要清除第三个问题,我需要您的模拟文件。

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    嘿 Ella,

    我认为您看到导轨输出摆动错误的原因是型号问题,不会在设备中反映出来。

    此外,如果您不在输入共模范围内(垃圾在垃圾中排出),您将看不到正确的输出电流。 如果将输入略微偏置以使输入在共模电压范围内,您可以正确地看到输出电流。

    e2e.ti.com/.../ella_5F00_opa4322_5F00_JM.TSC

    最佳
    杰瑞

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    谢谢凯和杰瑞

    感谢您的指点。 我只是想仔细检查它在超出输入共模范围时的工作情况。 现在就了解了它的操作。

    [引用 userid="339984" url="~/support/扩音器-组/放大器/f/Amplers-forum/1068749/opa4322-TINA-simulation -a-dac 缓冲器-单位-增益缓冲器/3955600#3955600]\n 如果您的反向电流高于电脑控制器提供的总供电电流,则总安装电流可以增加虚拟供电。 或者可以使用特殊的电压调节器,该调节器可以吸收反向电流。[/quot]

    对于虚拟载荷,您能不能帮助我知道如何选择其值。 如果我需要100mA 的额外电流容量,可以将4V/100mA = 40ohm 与 调节器的输出电容器并联添加。 正确吗?

    [引用 userid="339984" url="~/support/扩音器-组/放大器/f/Amplers-forum/1068749/opa4322-TINA-simulation -a-dac 缓冲器-单位-增益缓冲器/3955600#3955600"] simu 中的电压调节器作为理想的电压源,通常可以吸收电流并无任何问题[引用]。

    在上面提到您的评论时,是否有办法更现实地模拟? 如您所述,当 VOUT 发生变化导致峰值电流流动时,我无法检查 V+/-波动。 也许我可以添加特定的电源设备库并设计电源电路,但我想知道我可以使用其他电源组件来简化模拟。

    [引用 userid="406414" url="~/support/Amplers-group/Amplers/f/Amplers-forum/1068749/opa4322-TINA-simulation -a-dac 缓冲器-单位-增益缓冲器/3955916#3955916"]如果您将输入略微偏置以使输入处于公共电压范围内,您可以正确地看到输出电流[引用]。

    我认为我没有违反公共模式电压范围,但模拟显示的电流波形不正确,如(2)。 (1)处的50mA 读数正确。 为什么只有25mA 在(2)时流动?

    对于模拟文件: e2e.ti.com/.../OPA4332_5F00_DACBuffer_5F00_IVSS.TSC

    [引用 userid="339984" url="~/support/扩音器-组/放大器/f/Amplers-forume/1068749/opa4322-TINA-simulation -a-dac 缓冲器-单位-增益缓冲器/3955600#3955600"]要清除第三个问题,我需要您的模拟文件。

    请检查文件 :e2e.ti.com/.../OPA4332_5F00_DACBuffer_5F00_ConvergencyError.TSC

    感谢各位的帮助。

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    您好,Ella,

     我想我们是在谈论“V1”。 40R 电阻器应与“V1”并联连接。

     要模拟更逼真的电压源,您可以设置“内部电阻”。 为此,请双击“V1”符号。 为了模拟“V1”不能吸收任何反向电流,请安装串联到“V1”的二极管。

    但老实说,许多 OPAMP 型号没有正确地为进出电源电压针脚的电源电流和负载电流建模。 在这种情况下,您最终可以模拟带有离散的简化 OPAMP“制造”,或者使用 OPAMP,该 OPAMP 可以正确地为通过电源电压接线端子运行的电源和负载电流建模。

    但最简单的方法是假设一个大的电源电压去耦合帽,它可以提供和吸收电流峰值。 220µF 100 μ m 去耦合帽。 在这种情况下,可以假定“V1”的电压是恒定的。

     25mA 正在流动,因为 I = C x du/dt = 10µF x 1V / 400µA = 25mA

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    嘿 Ella,

    此外,为了补充 Kai 的意见,这些模型不会描述超出建议工作条件的行为。 从模拟的角度看,我们会尽力在建议的操作条件下达到相同的特性(并非所有特性都是模拟的,特别是在较旧的型号中)!  

    最佳
    杰瑞

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    您好,Ella,

    不幸的是,我无法修复您模拟的收敛错误问题。 TINA-TI 有时可能会出现“脾气暴躁”。 我会避免使用“分线性”波形。 最好使用“常规”波形或(更好)“方形”波形。