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[参考译文] OPA2197:OPA2197单电源的 PSpice 模型问题

Guru**** 1824550 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA2197, OPA197, 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/1052755/opa2197-pspice-model-question-for-opa2197-single-supply

器件型号:OPA2197
主题中讨论的其他器件: OPA197TINA-TIPSPICE-FOR-TI

我尝试将 OPA2197用作单电源。

如果您查看数据表的第5页、可以将其用作单电源。

当我从 TI 网站上获取 OPA2197的 PSpice 模型(sboma34b.zip)并使用单电源结构对其进行仿真时、它不起作用。

双电源结构的仿真效果良好。

在仿真方法中、sboma34b.zip 文件的负电源侧被视为 GND 或-0.01V。


请查看单电源的 OPA2197 PSpice 模型。

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    您好、Lee、

    我使用了 PSpice for TI 中提供的 OPA197仿真模型、并设置了一个简单的单电源测试电路。 一个+15V 单电源被施加到 OPA197 Vcc 引脚上并且 Vee 引脚被接地。 OPA197同相输入需要与地偏移、以便不超出输入共模电压(VCM)和输出电压(Vo)范围。 您可以看到下面的电路以及我从具有100Hz 正弦波输入的电路接收到的瞬态分析结果。 该模型在单电源下的表现符合预期。 网页上 OPA197模型上的 PSpice 模型以及 PSpice 库中的 PSpice 模型应该相同、因为它们来自同一个源。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    感谢您的确认。

    但是、它与我仿真的条件略有不同。

    我所做的条件如下图所示。

    我将阐明仿真设置条件。

    我已确认、如果您在您设置的条件下执行该操作、它将起作用。

    但我仿真的条件是:Vout=3V、VAMPL=1、FREQ=1k。

    如果设置了 Vout=3V、仿真将不会继续。

    请检查。

    我还将仿真电路中的 Vout=3、VAMPL=1更改为仿真、仿真不会继续。

    请通过更正所附电路图中的 voff=3进行检查。

    此外、通过更改电路中的 Vout=3、VAMPL=1进行检查。

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    您好、Lee、

    我对仿真结果做了一些调查。 问题不在于仿真模型。 TI 仿真的 PSpice 似乎无法通过该电路、原因是 OPA2197电路具有振荡、因此无法实现稳定状态解决方案。

    电路中有两个元件会降低相位裕度、从而导致电路不稳定。 直接连接到输出引脚和接地端的15pF 电容器会使相位裕度降低一小部分、但不足以导致电路变得不稳定。 最大的问题是该单位增益缓冲器电路反馈路径中的1千欧电阻器。 该电阻器与 OPA2197输入电容相结合、在环路中增加了足够的相移、使相位裕度降至零、反馈变为正、从而产生振荡。

    如果您采用电路并使用电线替换1千欧反馈电阻器、您应该会发现电路容易收敛、缓冲器的行为符合预期。 在这种情况下、我甚至尝试将15pF 电容器留在输出端、并且稳定性没有任何问题。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    感谢您的分析。

    但我不理解当偏移电压为3V 和偏移电压为4V 时结果为何不同。

    当偏移电压为3V、偏移电压为4V 时、我想知道单电源结构的稳定性。

    当我这么做时、针对单电源结构中稳定性的交流仿真仍然不会产生结果。

    在瞬态分析中、只有失调电压3V 未出现、但为确保稳定性、交流仿真不显示失调电压3V 和失调电压4V。

    如果您在单电源结构中使用 OPA2197共享缓冲器结构中的稳定性分析示例(使用 PSpice)、分析将非常有用。

    下图显示了我当前正在分析的缓冲器电路的稳定性。

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    您好、Lee、

    TI 提供了高精度实验室-运算放大器系列、其中有一个部分专门介绍稳定性分析方法。 它对这个问题提供了很好的处理。 本演示使用 TINA-TI Spice、但这无关紧要。 您应该能够使用 PSpice for TI 设置相同的分析。 您可以在此处找到稳定性课程:

    https://training.ti.com/ti-precision-labs-op-amps-stability-introduction

    我怀疑 OPA2197复数输出阻抗(Zo)的变化可能 会影响 VOFFSET 的相位裕度。 将 VOFFSET 从4V 更改为3V 确实会改变输出电流、并且可能会随它变化 Zo。 仿真模型有其局限性、因为它们只能在仿真实际器件的电气行为时才能发挥作用、在某些情况下可能会产生不同的作用。  

    如果您为3V 和4V 下的 VOFFSET 设置了稳定性分析、您可能会发现、相位裕度会从略微稳定的变化转变为不稳定的变化、而相位裕度只有很小的变化。 在过冲或振铃明显的小信号瞬态分析中、可以快速测量相位裕度。

    我将在下周半休个人假, 在我回来之前不能再提供任何帮助。 如果时间允许、我的一位同事可能会在我离开时为您提供帮助。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    我使用上述缓冲器电路运行了稳定性仿真。
    但是、在单电源结构中、在偏移3V 和偏移4V 的交流仿真中不会获得稳定性结果
    在双电源结构中、交流仿真中的稳定性结果显示良好。
    我想在交流仿真中对单电源结构中的偏移3V 和偏移4V 进行稳定性分析。
    我期待你的帮助。

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    您好、Honggyo、

    您可以尝试最新的 PSpice 模型吗? 最新模型已于今天上午上传、请参阅以下链接。  

    https://www.ti.com/product/OPA2197-Q1#design-tools-simulation

    最棒的

    Raymond

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    我从 TI WEP 站点获得了新的 OPA2197仿真模型 sboma34c.zip。
    如果您在解压缩后运行 PSpice、仿真将会分流。
    目前、我的工具是版本17.2。
    请检查。

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    您好、Honggyo、

    我能够将模型上载到我的 PSpice 工具中、如下所示。 该模型使用 Cadence 17.4版本进行了测试。 当前的 PSpice for TI 可从以下链接下载。 它应该与 V17.4非常相似。   

    https://www.ti.com/tool/PSPICE-FOR-TI

    最棒的

    Raymond

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    我从 TI 网站下载了 opa2197的 PSpice 模型并执行了仿真。

    我谈到了运行新上传的模型时工具版本17.2关闭的症状。

    Raymond Reply 说使用工具版本17.4。

    我为 TI 17.4安装了 PSpice 并运行 opa2197的 PSpice 模型。

    但是、也会出现相同的关机症状。

    请从 TI 网站下载 opa2197的 PSpice 模型并运行它。

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    您好、Honggyo、

    我们将结束本次调查、因为您在论坛中打开了一个相同的新问题。

    如果您有其他问题、请告知我们。  

    最棒的

    Raymond

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    你(们)好,Ray

    单电源条件的问题尚未解决。

    仿真模型解决后、我将在单电源条件下再次检查上述内容。

    目前使用 TI 的新 PSpice 模型存在问题。

    我希望 PSpice 模型的使用得到解决。

    如果使用 PSpice 模型没有问题、我将再次查看上述内容。

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    您好、Honggyo、

    我已在其他主题中回复了您的查询、请参阅以下链接。  

    https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1055476/opa2197-pspice-model-question-for-opa2197/3905582#3905582

    如果您有其他问题、请告知我们。  

    最棒的

    Raymond

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    大家好、 Raymond、 Thomas

    使用新创建的 opa2197仿真模型回顾了上述讨论。
    经证实、单电源中的 Vout=3V 和 Vout=4V 在瞬态仿真中都表现良好。
    此外、经证实、交流仿真在单电源中的 Vout=3V 和 Vout=4V 条件下运行良好。
    感谢您的快速支持。

    在本次讨论中、有些事情让人有点失望、如下所示。
    如果支持单/双仿真模型、我认为通过为每个模型创建一个示例文件并将其上传到 TI 网站、可以检查仿真模型、用户可以轻松使用。
    2.运行从 TI 网站下载的示例文件时出现错误。 我想知道为什么会出现这个问题。

    再次感谢您的支持。

    此致、