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[参考译文] OPA860:OPA860 I_Q 设置

Guru**** 1561515 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA860, DEM-OTA-SO-1A, 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/1044415/opa860-opa860-i_q-setting

器件型号:OPA860
主题中讨论的其他器件: DEM-OTA-SO-1ATINA-TI

您好!

我希望在我的设计中使用运算跨导放大器(OTCA) OPA860作为宽带电压至电流转换器(来自标准50欧姆设备、输出电容为2+2=4pF)、我已将其设置为以下原理图  

我尽可能地接近其数据表中的典型应用原理图(图46、第15页):

如上图所示、为了使 OTCA 的 I_Q 约为11.2mA、电阻器 Radj 应约为250欧姆。

当我使用249欧姆时、我得到 V_Radj=37mV -> I_Radj=148uA -> I_Q=5.5mA、这低于7.9mA 的预期最小值、并且我在输出端未找到任何信号电流。

我必须将 Radj 减小到71欧姆、以便开始在输出端看到弱信号电流。 在这种情况下、I_Q 仍然为6.77mA、低于最小值。

我的电路有什么问题?

谢谢你

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    您好、Pavel、

     我真的看不到您的电路有什么问题。 在静态电流较低的情况下 、放大器似乎未充分通电。 您能否仔细检查电源、并直接在放大器的引脚 Vs+和 Vs-处进行探头?

    谢谢、
    Sima  

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    在封装引脚上、当它们进入 SOIC 封装塑料(最后一个金属)的位置:

    • 引脚4 =-5.016V
    • 引脚7 = 4.974V。

    它们看起来正常。

    P/N OPA860ID、2021年7月24日从 Mouser 购买。 生产日期代码:08N8Z。

    它在两个具有相同布局的独立电路板上的行为相同。

    重新检查了布局、看起来也不错。

    ???

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    请您与产品团队联系、了解此生产日期代码的任何问题吗?

    谢谢你

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    您好、Pavel、

     感谢您提供更多信息。 我们正在与质量团队一起研究此生产日期代码、并将向您提供他们的最新回复。

     重新审视这个问题、对引脚1的调整(IQ 调整)应仅影响 OTA (器件的跨导部分)。 仅缓冲器部分就需要5.5mA、OTA 将是剩余功耗、具体取决于引脚1处的电阻器选择。  

      

     这可能是 OTA 而不是器件的缓冲区部分的问题。  

     您可以将此设置配置用于 OTA 吗? 在下一个电路中、当 Radj 设置为250欧姆时、总静态电流应约为11.2mA。  

      

    谢谢、
    Sima

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    您好、Sima、

    我只使用器件的 OTA 部分。 缓冲器刚刚终止、请参阅原始问题中的原理图。

    我通过测量 R_Q 本身的压降来测量 OTA 电流消耗、然后计算流经 R_Q 的电流、并将其乘以37、如数据表中所述。 并获取 OTA 部分的电流消耗仅低于数据表中的最小值。

    如果 R_Q=249、我预计得到的值约为11.2mA、但我在两块电路板上得到的值为6.77mA。 这是我希望您解决或解释的问题。

    谢谢你

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    您好、Pavel、

     我最初假设您使用将连接到 OTA 和缓冲器的电源来测量功耗、即使缓冲器已终止、也要提供电流。

     这是确定 OPA860总静态电流的正确方法。 测量引脚1上的电压并从-5V 减去该值并除以 Radj、或在该连接处使用 DMM 测量电流。  

     是否可以像图48中所示那样设置 OTA? 这是用于器件数据表中 OTA 部分规格的配置。 数据表中指定的静态电流(11.2mA)位于 OTA 和缓冲器的电源部分下。 可能存在一些困惑;您的电源电流是多少?

    谢谢、

    Sima

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    您好、Sima、

    当我测量 OTA 部分的电流时、我按照您所描述的方法进行了测量、我在 R_Q 上施加了压降、计算了流经引脚1的电流、并将其乘以37、正如数据表第14页中所述。 我得到的结果低于数据表中的最小值。 请参阅我的原始消息。

    OPA860是我的设计中包含许多其他电路的一部分。 它们都位于同一个电源轨上、我无法将此功率级与其他功率轨隔离。 如果您希望我单独进行测量、我可以这样做、但您必须向我发送 OPA860评估板、它将是唯一有效的器件。 然后、我将能够使用任何电阻器值来测量它。 测试的器件将是同一批次中的另一个组件。

    我希望您将使用标准器件在您的一侧执行此操作、作为一个开始步骤。

    请告诉我您将决定什么。

    谢谢你

    帕维尔

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    您好、Pavel、

    电流输出上的直流负载阻抗是多少? 您的原理图显示了 R132封装的"请勿插入"、而数据表示例在使用共发射极增益时、所有这些电阻器的电阻值均为500Ω Ω。 电流是否存在过大的电阻? 从 数据表示例中可以看出、162Ω Ω 的去生成电阻器也是78Ω Ω 的两倍以上。  

    您能否获得集电极到接地短路的输出电流、如果没有、您能否看到更小的降压电阻器的电流更多?  

    此致、

    肖恩

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    您好 Sean、

    据我了解、在我的情况下、缺少 OTC 输出电流的原因是 OTC 的静态电流过低(请参阅我的原始问题)、 可以通过测量通过 R_Q (引脚1)的电流并将其乘以37来测量该静态电流。  
    在本例中、OTC 部分的负载是 TIA 的输入(我使用 OTC 作为测试信号的注入器)、它具有2pF 接地电容和极低的输入电阻、但我再次询问 I_q、 正如我所理解的、OTC 看到的负载不应影响这一点。

     发射极中的去生成电阻器的值为162欧姆,我从数据表应用部分的示例电路中获取,它适用于我,因此我决定使用它。 您是否认为它可能会影响 OTC 部分的 I_q?

     谢谢你

     Pavel Margulis

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    Pavel、您好、我不知道 Iq = 37 x I1数学运算会针对电阻器负载保持不变。 只有在使用图45中所示的电路时、这种情况才可能成立。 您是否尝试对 R_Q 使用0欧姆电阻? 这可能会使输出电流达到您所需的值。

     它说、去生成电阻器不应影响静态电流、但它当然会降低输出电流。

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    您好、Sean

    正如我理解/猜测的那样、引脚1是电流镜的输入、工作比率为37、这个电流镜组合在一起设定了 OTC 部分的偏置电流。 它是否会获取该电流、而不是来自正电源轨、而是来自输出、那么引脚1电流仍应正确反映该电流、并且无论电流来自何处、该电流都应与设置的电流相同。

     正如我在原始消息中所写的那样、当我使用 R_Q=71欧姆时、它开始以某种方式运行、但引脚1电流(I_Q/37)仍然低于数据表中最低 I_Q 值的预期值。

    我没有尝试 R_Q=0,只是因为我不想损坏组件。 我不能确定我对它是如何在内部构建的猜测。

     我们同意、去生成电阻器不应影响静态电流。

     总而言之-我认为 R_E 和 R_LOAD 都不应影响引脚1电流的运行。 那么、它为什么以这种奇怪的方式运行呢?

     您可以向我发送 OPA860的 EVM 吗?

     谢谢你

     Pavel Margulis

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    Pavel、您好、数据表显示内部有250Ω Ω 与引脚1串联、因此进一步降低 R_Q 应该是安全的。

    至于 EVM、您必须在此处订购一个、价格为5美元。   https://www.ti.com/product/OPA860#design-development 

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    您好 Sean、

    我购买、接收和组装了 OPA860 EVM DEM-OTA-SO-1A。 我安装的组件如下:

    • 电源:在两个电压下均为+-5V、10uF 和0.1uF
    • OPA860与之前使用的器件属于同一批次
    • OTA 段:RB2=51、RB1=150、RE=150、RC1=0、RC2=51
    • 缓冲区段:RBIN2=51、RBIN1=150、RBOUT1=0、RBOUR2=270、在输入和输出端无连接
    • RQ1=250

    在 IQ 方面、其行为方式与电路板上的 OTA 完全相同。 V_RQ=35mV、IQ=37*35mV/250=5.24mA。

    将 RQ 更改为9.1欧姆、将 Iq 增加到7.32mA、但不会影响总 g_m_m_deg、因为它由 RE 控制。

    我假设已安装的 OPA860和 EVM 正常、因此查看这些数字和图 12在数据表中、我得出结论认为、数据表所关联的 IQ 是器件的总 IQ、即 OTA 和缓冲区段的总 IQ (在阅读数据表后、我认为这只是 OTA 段的 IQ_OTA) 缓冲区部分的 IQ_B 大约为6mA (根据图1、引脚1实际断开连接时剩余电流)。 12)。

    请确认此陈述或正确。

    如果这是正确的、我有两个结论:

    1. 板上的 OTA 工作正常
    2. 由于数据表中没有 IQ 等术语的定义、因此理解和误导性会很复杂

    我在 RQ=250时测量了 EVM 的传递函数。 附件如下。 测量由频谱分析仪 SA44B 和 SignalHound 的跟踪发生器 TG44完成。 我预计响应将随频率而降低、在大约500MHz 时将为-3dB、或如数据表中所述至少为80MHz。

    跨导、包括 RE 的影响、g_m_m_deg=1/(1/g_m+re)=1/(1/0.125+150)=6.33mA/V 因此、总电压增益为 G=g_m_de*25=0.158V/V

    我预期得到20*log10(0.158)=-16dB。 我在低频下测量了-15dB。

    低频时的绝对值大致正确。

    现在、我还不理解两件事:

    1. 在15MHz 和140MHz 之间的频率响应中为0.5dB 矩形深
    2. 为什么增益随频率而上升而不是下降、这是真实的吗?

    请在您的一侧重现此测量结果并提供结果和说明。

    谢谢你

    Pavel Margulis

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    您好、Pavel、

      您的陈述正确。 数据表值是缓冲器和 OTA、两者是电源通常将灌入/拉入器件的总电流。  

      频率响应表明不稳定性。 需要澄清的是、没有与缓冲器的连接、那么这是 OTA 的开环频率响应吗? 您是使用 SMA 连接器还是探测输出? 由于以下原因:

    谢谢、

    Sima

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    您好、Sima
    确认缓冲器部分未连接、其输入端为50欧姆、负载为270欧姆。
    该图是 OTC 部分在(50 || 50)欧姆负载下的 AOL (EVM 上安装了50欧姆、另一个50欧姆通过同轴电缆在设备外)、Rq=250欧姆。
    我使用 SMA 连接器、高质量同轴电缆、当然、它是在50欧姆系统中测量的、没有其他负载。 请在您的一侧重建测试、并提供可见效果的说明。
    谢谢你
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    您好、Pavel、

     感谢您提供更多信息。 设置正确、我不太确定其他哪些因素会影响它。 我建议从用于表征器件特性的原始电路开始(在设置的下面附加的 TINA-TI 文件)。 如果此设置有效、我们可以从此处修复并集成您的值。 我需要按器件+电路板的顺序发送、因为 我们目前在实验中没有可用的器件+电路板。

    e2e.ti.com/.../OPA860_5F00_OTA.TSC

    谢谢、

    Sima