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器件型号：THP210 主题中讨论的其他器件： THS4551、 TINA-TI
您好、专家、
2kΩ kΩ 使用 THP210来设计衰减器、并使用 Rf=8 Ω、Rg=50 Ω。 如果频率 小于1MHz、则需要使用什么 CF 和 CS？
请检查并提供建议。 谢谢你。
您好、Bo、
对于反馈电阻为 RF=2kΩ Ω 且输入电阻为 Rg=50kΩ Ω 的衰减器、衰减为1/25V/V 或增益为0.040V/V
THS4551数据表 第45-46页显示了设计衰减器的有用而详细的过程。 请参阅 THS4551数据表中的公式11、12、13和14：
求解低频噪声增益、NG1 = 1 + RF/RG = 1.04V/V、使用增益带宽积 GBP = 9.2MHz (对于 THP210)、并选择高频噪声增益、NG2大约~6.5V/V (对于~1MHz 附近的 f (-3dB)转角频率)、得出以下 Excel 中 CF 和 CS 的结果： (使用公式11、12、13和14)。
更新了8-4-22： 需要将 CS (公式13)除以2。
选择 Cf=91pF 和 Cs=270pF 标准值、并使用 THP210宏模型在 TINA 中模拟交流频率响应、可得出以下交流频率响应。 该电路的增益(衰减)为-27.96dB、转角频率 f (-3dB)约为~1MHz：
总输出噪声约为39uVRMS。 如果缩小电阻器的尺寸、我们可以降低噪声、但我假设客户需要使用更大的50k 输入电阻器的高输入阻抗。
TINA 仿真文件(已更新8-24-22)：
e2e.ti.com/.../0714.THP210_5F00_Att_5F00_v1.TSC
如果您有任何疑问、请告诉我。
谢谢、此致、
Luis Chioye
您好、Bo、
[~引脚 userid="342599" URL"/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forumer/1128330/thp210-what-s-user-suggestion-value-for-cf and -cs/4187178#4187178]1. 如何获得 NG2 6.5V/V NG2 6.5V/V？[/报价]在如何为噪声增益 NG2选择目标高频率方面有一定的灵活性。
低频噪声增益(NG1)由方程式 NG1=1+RF/RG 和电阻器比率定义。 指导原则是选择比 NG1高的 NG2、一个关键概念是以 Zo 为目标、同时保持交流频率响应的峰值相对较低。 THS4551数据表中对此主题进行了讨论。 我遵循的过程是 使用仿真来验证频率响应、并选择 NG2、同时保持频率响应的峰值相对较低。 在电路设计中将峰值保持在小于+2dB 或允许至少~45度的相位裕度、以确保放大器稳定性。
在本例中、带宽要求为~1MHz。 首先、使用 Excel、我调整了 NG2以产生接近~1MHz 的转角频率 f (-3dB)频率、此时 Zo =~130.5kHz。 第二步、我使用 TINA-TI SPICE 仿真器来验证电路交流小频率响应、并检查电路是否在交流小信号频率响应上达到峰值。 在我们的第一轮测试中、交流小信号分析会在 接近目标频率~1MHz 时产生相对较低的交流响应峰值、这对于 fin <1MHz 可能是可以接受的。 当然、如果您需要更高的带宽、您可以选择调整 NG2。
此外、单独的开环交流仿真分析还确认电路具有大约~69度的相位裕度、超出了~45度的相位裕度指南。 该电路稳定。
稳定性分析是 一个在单个论坛帖子中讨论的非常广泛的主题、有几种方法可以分析稳定性。 您可以在以下资源中了解有关放大器稳定性的一些基础知识：
[~引脚 userid="342599" URL"/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forumer/1128330/thp210-what-s-user-suggestion-value-for-cf and -cs/4187178#4187178"]2. 从 THP210_Att_v1.TSC 仿真文件中、为什么 VIN 设置为10mV？[/引述]请记住、我仅在 TINA TI 上执行了交流小信号频率仿真。
交流小信号分析 生成的输出显示了电路的频率响应、并将小信号交流输出变量作为频率的函数进行计算。 在 TINA 中执行交流小信号分析时、VIN 源的实际振幅并不重要、因为仿真器正在执行交流小信号分析。 在执行交流分析之前、用户仍需要确保放大器电路处于有效的直流偏置状态、放大器输入和输出以及电源处于放大器指定的有效线性范围内。 下面是介绍 TINA-TI 交流分析的基本视频。 通常、更改输入信号幅度不会影响交流小信号频率分析、只要电路具有正确的直流偏置点、分析就会提供有效的结果。
请注意、这与瞬态仿真不同。 在瞬态分析仿真中、VIN 振幅很重要、您需要确保 VIN 的振幅正确、以便输出显示正确的结果。 下面是一个瞬态仿真示例、其中 VIN 信号设置为25Vp、1kHz、直流偏移0V、放大器由 ±12V 电压供电、VOCM=+2.5V。
瞬态仿真结果、VIN=25VPEAK、VIN OFFSET=0V、1kHz。
Vs=±12V、VOCM=+2.5V (更新了8-24-22)
瞬态仿真的 TINA 文件(更新了8-24-22)：
e2e.ti.com/.../THP210_5F00_Att_5F00_v1b_5F00_transientsimulation.TSC
谢谢、此致、
Luis
您好、Bo、
更正了电路中 CS=270pF、因为对于全差分放大器、CS 的公式(13)需要除以2。 更正了上面的帖子...
下面是一个电路、用于在 SPICE 仿真上执行开环、小信号环路增益测试、以验证稳定性。 在仿真中使用大电感器(L1、L2)来打开交流频率的反馈环路。 在仿真中使用大电容器(C1、C2)来注入交流测试信号源。
用户需要监控相移或 AOL*Beta = 0dB 时频率的相位变化。 根据电路配置以及反馈环路是如何打开和/或注入/应用测试源的、SPICE 仿真可能会产生不同的起始相位、在某些情况 下、在低频(接近直流的频率)下不同于0°度。
相位裕度是通过在|AOL*Beta|=1或0dB 时监控环路增益交叉来确定的。 为了计算相位裕度、我们监控环路增益相位从低频(接近直流)到交叉频率的变化。 在此 TINA 仿真中、当打开反馈环路并测量环路增益相位时、相位从接近0°度的低频开始。 FCL (环路增益为0dB 的频率)处的环路增益相位为-110.60°度。 从低频到 FCL 的相移或相位变化为110.60º 度。 相位裕度的计算方法为±180°相移或180°-110.60°= 69.4°相位裕度的差值。
交流开环分析文件：
e2e.ti.com/.../5824.THP210_5F00_stability_5F00_open_2D00_loop_2D00_AC.TSC
有关此稳定性分析过程的更多详细信息、请查看以下 TI 视频以获取教程
谢谢、此致、
Luis
全差分放大器稳定性：
运算放大器稳定性也很有用：
您好、Bo、
我修改了上面的电路。 数据表上的公式(13)是针对单端放大器编写的。 数据表中提到、CS 值需要除以2、从而在 FDA 的输入端导致 CS=257pF =~270pF。 CS=270pF 的更新电路在保持1MHz 带宽的同时、在39uVRMS 下提供更低的噪声、并具有足够的相位裕度(69.4度)、实现稳定。 所有仿真文件和响应均已更新。
e2e.ti.com/.../6180.THP210_5F00_Att_5F00_v1.TSC
谢谢、此致、
Luis