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[参考译文] OPA2210:OPA2210稳定性的 TINA

Guru**** 1831610 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA2210, OPA210
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/1124383/opa2210-tina-for-opa2210-stability

器件型号:OPA2210
主题中讨论的其他器件: OPA210

您好!

我需要对 OPA2210的稳定性进行仿真。 我从 TI 网站下载 TINA 模型。 我已经完成了 TINA 仿真。 但我不确定 CF 和 RISO 值是否正确。  

OPA2210输入共模电容为0.5pF、输入差模  电容为9pF、因此输入 总电容为9.5pF。

RF=1K、RI=5K。

您能否帮助我检查 TINA 仿真并向我发送正确的 OPA2210 TINA 仿真以了解稳定性?

  e2e.ti.com/.../OPA2210_5F00_4.5nF.TSC

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    尊敬的 Tengfei:

    您的电路不稳定:

    但您可以这样做:

    e2e.ti.com/.../tengfei_5F00_opa2210.TSC

    Kai

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    尊敬的 Kai:

    我认为你是对的。 但是、您能否解释一下如何获得 C1 4.7n 和 RISO 6.8欧姆值? 如何计算  C1 4.7n 和 RISO 6.8 Ω ?

    我总是不知道如何获得正确的 CF 和 Rios 值。  

    Tengfei

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    尊敬的 Tengfei:

    在有关稳定性的培训视频系列中、有一些公式、甚至还有一个有关确定该双反馈补偿电路尺寸的 TI 培训视频:

    https://training.ti.com/node/1138805

    特别观看6.视频:

    https://training.ti.com/ti-precision-labs-op-amps-stability-isolation-resistor?context=1139747-1139745-14685-1138805-13953

    但我想通过运行一些仿真来找到合适的电路。

    在您的情况下、我使 RI 和 RF 保持不变、因为我猜这两个电阻器由于噪声原因应具有低欧姆值。 所以我只与 Riso 和 C1 (在我的电路中)一起玩过。 通常的方法是从 Riso = 1 Ohm 等小 Riso 开始、并将 C1从10p 阶跃到大约100N、以找到大约60°的相位裕度。 如果找不到这样的 C1、则增加 Riso 一个位并重试。

    其目的是获得大约60°的相位裕度、而 Riso 和 C1应尽可能小。 Riso 应很小、因为负载电流会导致 Riso 上不必要的电压降。 此外、Riso 可与 CL 结合使用、充当低通滤波器。 C1应该很小、因为它也像带有反馈电阻器的低通滤波器。

    Kai  

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    尊敬的 Kai:

    我已经看过很多次视频、 我认为视频解决方案太复杂、我无法理解。

    我只想获得您的解决方案。 您的意思是不  计算  C1 和 RISO 值、您使用不同的 RISO 值和不同的 CF 尝试获得 60°的相位裕度?

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    我认为 Viode 解决方案不正确。 我在 Attach 中进行 TINA 仿真。当 AOL=20dB 时,F=792k,然后 RISO=1/(2*3.14*1uF*792k)=0.2欧姆。

    这个0.2欧姆是否正确?


    e2e.ti.com/.../1447.opa2210_5F00_RISO.TSC

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    尊敬的 Tengfei:

    这些是6.视频中建议的公式:

    请记住、这些公式只能作为起点、因为所有运算放大器都有一点不同、并且设置的增益也起着特定的作用。

    [引用 userid="529716" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forumer/1124383/opa2210-Tina-for-opa2210-stations/4170543#4170543"]您意味着您不  会计算   引用 C1和 RISO 值、而是使用不同的 RISO 值和不同的 CF 来尝试获取60°相位裕度?]

    根据我的经验、我知道从什么价值观开始。 如果需要、请将上述公式作为起点、并对仿真进行一些微调。

    Kai

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    Tengfei、

    为了找到 Zo、您需要将 Riso 设置为零并确定第二极点频率-与135度相移相同(参见下文)。 一旦您知道第二极点的位置(fp2=52.622kHz)、您可以重新计算 Zo = 1/(6.28*52.622*1e-6)=~3欧姆。

    您可以通过查看 OPA210数据表中显示的 Zo 与频率间的关系图来确认 Zo 的值-请参阅下面的。

    使用3欧姆的 Riso=Zo 可确保所需的最小相位裕度为45度(见下文)、但使用的 Riso 较高、为6.8欧姆、可将相位裕度增加至接近60度、从而提高稳定性并缩短稳定时间。 由于在下面的应用中您采用了双反馈、因此您无需担心与使用更高 Riso 相关的增益误差增加、这在单反馈配置中是如此。

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    Mark、Kai、

    感谢你的帮助。 我还有一些问题、如下所示:

    1.根据视频,当 AOL=20dB、f=268.97k 时,RISO=1/(2*3.14*268.97K*1uf)=0.6 Ω 时,对吗?  

    2.根据用于 计算 RISO 的 Mark 溶液,当 RISO=0欧姆时,我可以得到相位裕度为60,f=34.13k。然后 RISO=1/(2*3.14*34.13k*1uf0=4.7欧姆

    那么、如果 RISO=4.7欧姆、相位裕度=52、而不是60、为什么我得到这个结果呢?

    3.为了获得 RISO 价值,TI 视频解决方案是 Mark 的不同解决方案。 我想知道何时使用 TI 视频解决方案以及何时使用 Mark 的解决方案?

    4.对于 C1值,根据 TI 视频 Kai 向我发送的公式,如果 RISO=6.8欧姆,则( 6*6.8*10^-6)/1000)<C1<( 10*6.8*10^-6)/1000),

    40.8nf<C1<68nf.而非4.7nf.  

    那么、我的观点是 TI 视频不适合我的应用? 如何 计算 C1值?

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    Kai、

    您能否分享您从什么价值开始了解 RISO 和 CF 的经验?

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    Tengfei、

    正如我在上一篇文章中所写  的那样、首先您需要通过查找给定 CL 的第二极点的频率(Riso = 0)来确定内部 Ro 的值。

    1. 在 相 位裕度为45度的点查找频率(由于第一个内部极点而产生的90度相移加上  第二个极点位置的45度相移)

    由于具有 CL 的运算放大器传递函数的第二个极点位于 FP2=1/(2*Pi *CL *Ro),因此可以计算 Ro=1/(2*Pi *CL *FP2)的值。

    3.找到 Ro 后、使用其值 作为 Riso 的起点-因此、使用  Riso = Ro (电路应在基本所有容性负载下保持稳定)

    您提到的使用 AOL 20dB 线确定 Riso 值的技术仅在简单的缓冲器配置中有效、不适用于增益更高的双反馈放大器。  它会尝试最大程度地减小 Riso 的值、以最大程度地减小 Riso/RL 分压器导致的增益误差。

    因此、一般而言、为了稳定电路、请使用上面概述的过程来确定 Riso 电阻器的起始值。   确定 Riso 的值后、对于双反馈解决方案、请使用 以下步骤:

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    尊敬的 Tengfei:

    请放松。 您过多地关注这些过于简单的公式、这些公式只是一条粗略的经验法则。 如果您无法运行 Spice 仿真、请使用它们。 但是、当您可以运行 Spice 仿真时、请通过仿真找到合适的值。

    此外、Riso 和 CF 不是固定值。 Riso 和 CF 的许多其他组合也可以产生良好的效果。

    我已经解释了如何找到合适的值。 我在这里重复一遍:

    "通常的方法是从 Riso = 1欧姆等小 Riso 开始、并将 Cf 从10p 阶跃到大约100N、以找到大约60°的相位裕度。 双倍或多人使用10步、或使用任何其他所需的步长、以实现 CF 步长。 如果找不到这样的 CF、则将 Riso 加倍、然后重试。

    其目的是获得大约60°的相位裕度、而 Riso 和 CF 应尽可能小。 Riso 应很小、因为负载电流会导致 Riso 上不必要的电压降。 此外、Riso 可与 CL 结合使用、充当低通滤波器。 CF 应该很小、因为它也像一个低通滤波器、与反馈电阻器结合使用。"

    Kai

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    Mark、

    1.我有 你说过的 RISO 方法。  但对于 CF、您可以查看上述信息、  

    如果 RISO=6.8 Ω,则( 6*6.8*10^-6)/1000)<C1<( 10*6.8*10^-6)/1000),

    40.8nf<C1<68nf。  4.7nf 不能包含在内。  您能解释一下吗?

    2.您说过" 找到 Ro 后、请使用其值 作为 Riso 的起点-因此、请使用 Riso = Ro  (电路应在基本所有容性负载下保持稳定)"、您是指如果 Cl 从1uf 增加到10uf 或更高10uf、 电路应该稳定吗?

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    尊敬的 Kai:

    感谢您分享您的经验!

    如果 RISO=6.8 Ω,则( 6*6.8*10^-6)/1000)<C1<( 10*6.8*10^-6)/1000),

    40.8nf<C1<68nf。  4.7nf 不能包含在内。  您能解释一下吗?

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    尊敬的 Tengfei:

    我已经解释了为何选择较小的 CF。

    当然、您也可以使用47nF 而不是4.7nF:

    Kai

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    2.您说过" 找到 Ro 后、请使用其值 作为 Riso 的起点-因此、请使用 Riso = Ro  (电路应在基本所有容性负载下保持稳定)"、您是指如果 Cl 从1uf 增加到10uf 或更高10uf、 电路应该稳定吗?

    是的、如果 Riso=Ro、那么只要 运算放大器内部的第三/第四等极点不起作用、电路在基本所有容性负载下就会稳定-请参阅下面的内容。

    当然、如果您使用双反馈配置来消除 Riso/RL 增益误差(或缓冲器配置以外的任何误差)、则可以通过 使其更复杂来更改整个电路的稳定性、 这可能需要额外的补偿才能使其稳定- Kai 已经 向您解释了一种方法、即如何通过尝试增加越来越高的 R 和 C 组件值来找到稳定的解决方案。

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    尊敬的 Kai:

    非常感谢! 我明白了。

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    祝你好运