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[参考译文] Tina/Spice/OPA197：在建模+稳定性分析中遇到收敛问题的困难

admin
Guru**** 1810550 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA4197, TINA-TI, OPA197
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/651756/tina-spice-opa197-difficulty-with-convergence-issue-in-modeling-in-stability-analysis

部件号：OPA197
主题中讨论的其他部件：TINA-TI，OPA4197

工具/软件：TINA-TI或Spice模型

您好，

我正在尝试使用具有各种负载能力的OPA197对单位增益推杆进行建模，但TINA遇到了一些问题。 请注意，我是一名业余爱好者，而不是EE，因此，对于任何愚蠢的问题，我提前表示歉意！

首先，在附加的文件"opa197 unity gain (opa197单位增益)"中，这只是简单的单位增益随动电路，我收到错误"Convergence problem. 检查分析参数"。  我不知道为什么它在电路上有困难，因为它看起来很基本...

其次，在随附的文件"opa197 unity gain sability analysis"中，我尝试按照本教程中的说明来查看电路(. )。 但是，正在生成的曲线看起来非常奇怪，基线开环增益似乎从-50db...开始。 我不知道为什么曲线出了错(请参见随附的图像)。 有人能帮我吗？

提前感谢...

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    TI__Guru**** 1810550 points
    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。

    e2e.ti.com/.../opa197-unity-gain.TSCe2e.ti.com/.../opa197-unity-gain-stability-analysis.TSC

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    TI__Guru**** 1810550 points
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    Victor，

    请参见所附电路opa197 unity gain sability analysis_revd.TSC。
    它与您的电路相同，只是电源已从一个+12V电源改为两个电压为+6V和-6V的电源。
    所产生的开环增益和相位(显示在最右侧的图解中)与 原理图原始 图形中所示的更接近。
    这起作用的原因是，原始电路的针脚大约为0伏， 这迫使模拟器将电路偏置为地面上的工作点，不允许有意义的信号摆动。

    通过将电源更改为-6V和+6V，0V偏压点位于电源的中点。
    这是从角度看的最佳偏置点，它允许最大的信号摆动量。

    另一个电路似乎存在500pF 负载电容问题。
    如果负载电容降低到1pF，则交流响应将变为预期行为。
    设备数据表在表3中为 Cload的给定值的Riso值提出了一些建议。  
    根据表格，我猜放大器和负载电阻器之间的电阻器需要更大一些。

    如果以上都不能解决问题，我可以将此主题转到由产品专家监控的E2E放大器论坛。
    如果您希望我这样做，请告诉我。

    此致，
    John

    e2e.ti.com/.../opa197-unity-gain-stability-analysis_5F00_revd.TSC

    e2e.ti.com/.../opa197-unity-gain_5F00_revd.TSC

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    TI__Guru**** 1810550 points
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    好的，谢谢，这非常有帮助。 但是，数据表确实表明，运算放大器应该稳定，直接驱动负载，最高可达1nf... 您所做的电源电压开关似乎解决了收敛问题，我在~235mV范围内看到的直流偏移也得到了解决。 但是，在我设计的电路中，它是一种改装，用作电视中伽马信号的输出缓冲器...据我所知，周围没有-ve供电线路(主板的原理图未公开提供-我必须进行逆向工程...)， 但是有+12V和+24V电源电压，所以我要使用12V电压。 这将是模拟中的一个问题，还是只是模拟器问题？

    非常感谢，
    国际中心
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    TI__Guru**** 1810550 points
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    Victor，

    此时，最好与监控E2E精密放大器论坛的产品专家进行权衡。
    我将把主题移到该论坛，他们可以帮助解决实际设备上的问题。

    此致，
    John

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    TI__Guru**** 1810550 points
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    听起来不错-非常感谢John的帮助。
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    TI__Guru**** 1810550 points
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    我很高兴能帮助Victor。
    如果您还有其他问题，请告诉我。
    John
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    TI__Guru**** 1810550 points
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    Victor，您好！

    感谢您在假期期间的耐心等待。 OPA197可以在单个+12V电源上正常工作，但在这种情况下建议将输入信号偏置为中电压(+6V)，以确保放大器在线性区域中工作。 如果不是，当您尝试在模拟中验证电路行为时，您会看到较大偏移和错误的传输功能出现。

    我已经通过将输入信号偏置为+6V来修改您的两个原始电路，以便在单电源下更好地工作。 如果您可以访问电路板上的+12V节点，则可以使用电阻分压器轻松完成此操作。 Riso = 10和CL = 500pF的稳定性测试具有超过60度的相位裕度，因此该配置中应该没有稳定性问题。

    e2e.ti.com/.../opa197-unity-gain_5F00_ss.TSC

    e2e.ti.com/.../opa197-unity-gain-stability-analysis_5F00_ss.TSC

    此致，

    Ian Williams
    应用工程师/SPICE模型开发人员
    精密放大器

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    TI__Guru**** 1810550 points
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    您好，Ian -很抱歉我自己的回复延迟。 感谢这里的帮助-问题的一部分是应用程序实际上使用9个并行通道来获得9个直流参考电压，这些电压为OLED面板提供参考伽玛电压，所有这些电压都不同。 在过渡期间，我实际构建了电路，并且到目前为止没有出现问题(今天刚刚完成)。 我所提供的Tina SPICE模型中的500pF值实际上是对沿着面板本身无法访问的轨迹，带状电缆和看不见的电路的负载的完整估计。 不幸的是，我没有原理图，所以我正在进行逆向工程... 电路未完全解决电视的问题-我正在尝试修复LG OLED电视中的广泛条纹问题， 我认为这是由于他们使用的伽马芯片产生的振荡-我认为这可能是由于芯片上的电容负载(单芯片运行9个通道，每个输出上都有缓冲电路来隔离它)。 。

    不管怎样，我很可能会尝试在接下来的OPA197数据表中实现精确参考缓冲图。

    谢谢！
    国际中心
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    Victor，您好！

    我明白了。 我在早期的TINA文件中使用的单电源偏置方法对于交流信号很有用，因此您可以验证交流和瞬态小信号响应，但如果您的实际输入是直流，则它们不是很有用。

    在实际应用中，您只需确保运算放大器的输入保持在线性区域内，从负轨下100mV到正轨上100mV。 如果条带问题与振荡/稳定性相关，我可以让我们的稳定性问题帮助您。

    最佳，

    Ian Williams
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    非常感谢Ian -我会告诉您，
    国际中心
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    嗨，Ian，

    因此，我在OPA197数据表的第30页实施了精密参考缓冲电路。 条带没有完全消失，但它已经改变了——有趣的是，我在这套设备打开大约20分钟后出现了一些轻微的视觉异常。 在插入OPA197缓冲电路之前，我注意到了条带随时间的变化，我认为这是伽马芯片中温度相关的漂移。 但这是不同的-与屏幕上的特定频段恶化不同的是，我在一个频段区域中看到了一些不规则/条纹，该区域在设备预热后出现。

    基本上，我认为导致条带的原因(即屏幕上颜色不同的垂直条带，宽几英寸)目前是由伽马IC振荡产生的伽马电压波动引起的垂直面板驱动器IC所看到的参考电压的差异 (这是由一家名为Silicon Works in Korea的公司设计的，它不提供数据表...)。 我现在看到的症状略有不同，我不确定在OPA197驱动相对较长的轨迹+带状电缆的背景下，参考缓冲器设计建议的10uF负载下缓冲电路是否不稳定。 或者，如果电路中的滤波仅部分滤波板上伽玛IC的振荡。 我目前正在使用75ohm隔离电阻器将gamma芯片与24awg CAT5网络电缆的~²英尺隔离，我正在使用OPA197将输入信号传送到缓冲板。 也许我需要提高隔离电阻值，以便进一步使芯片静音。

    不管怎样-假设我在9个通道中使用2个4197和1个197，它们是否有过热的原因向缓冲电路提供直流电压，这可能会导致不稳定？ 驱动痕量/带状电缆的环境是否不适合此应用？  

    任何想法都会受到极大的赞赏-很遗憾，仅供参考，我没有范围。

    谢谢！

    国际中心

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    TI__Guru**** 1810550 points
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    另外-仅澄清一下，我目前正在使用低ESR Panasonic电解电容器~200uF per OPA4197，用于进入每个OPA 4197板(使用TI评估板)时的批量去耦+在芯片侧使用10uF电解电流和0.1uF陶瓷电流。 以及用于OPA197的芯片侧的10uF电解+ 0.1uF陶瓷(不是散装，但它连接到其他板，因此基本共享)。