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器件型号：OPA2325尊敬的先生：
我们在信号条件电路中使用 OPA2325IDR。
我们正在提供信号输入：0至5V 直流，并在2.4至2.5V 直流之间获得信号输出，但预期输出应为：0至3.3VDC。
IC1中的输出未达到最大输出电压3.3VDC？
IC2工作正常、原理图相同。
我很困惑、如何解决这个问题。
请验证并建议解决方案。
此致
Murthy
Murthy、
除了 OPA2325输出 VF1、无法从任一电源轨摆动至10mV 至20mV、对于0至5V 输入、电路 应提供 10mV 至3.3V 的输出-请参阅下文。
由于您声称与 IC2相同的电路按预期工作、 因此 IC1输出介于2.4V-2.5V 之间的最可能原因是、在第一个电路中、您忘记了将100欧姆 Riso 电阻器与100nF 电容负载 CL 串联、 从而导致输出振荡或 IC1损坏。
该电路稳定、并具有足够的相位裕度和100 Ω Riso 电阻器-请参阅下面的内容。
但是 、如果没有串联输出电阻器、则没有相位裕度、从而导致振荡、这将在使用 DMM 表时显示为其2.4V 至2.5V 的平均直流电压值
请使用示波器检查第一个电路的输出、或交换 IC 以查看问题是出在 IC 还是与 PCB 板有关。
您好 Murthy、
我认为输入电位计以及输入电压滤波和电源电压滤波的缺失是这里的问题。 由于 OPA2325速度非常快、任何负载电流变化都会导致电源电压波动、从而通过 POT 反馈到输入端。 此外、从 OPAMP 输出到 POT 以及由此到 OPAMP 输入的电容杂散耦合可能会产生电容杂散耦合。
我建议进行以下修改：
e2e.ti.com/.../murthy_5F00_opa2325.TSC
在由22R 电阻器和100nF/X7R 电容器组成的运算放大器上添加一个电源电压滤波器。 电阻器的电阻值可以在4R7和22R 之间变化。 幸运的是、您甚至可以省略该电阻器。 但在那里有100nF、并将其安装在最靠近的位置(！) 运算放大器。
使用欧姆不是太高的电位计。 介于10k 和100k 之间的值似乎是合适的。 使用带金属外壳的电位计、并将金属外壳连接至0V。 即使是这种简单的测量也可以解决该问题、因为现在电容杂散耦合已大大减少。
在任何情况下、我都要安装 C7=100nF/X7R。 它还通过为 HF 到信号接地生成一个零欧姆路径来大大减少电容杂散耦合的影响。 但其主要目的是防止通过电源电压产生不稳定的反馈。 为了使电位计的抽头设置为100%时仍然有效、请插入 R5=1k。
为防止运算放大器受损、如果电源电压突然短路且 C7正在放电至 OPA2325的输入端、则添加了限流电阻器 R1=10k。 为了使电容杂散耦合再次保持最小、安装了 C8=100p。
顺便说一下、C8不能导致过高的输入电流、因为如果电源电压短路、则5V / 22R = 227mA 的电流流经 R4、而99.9%的电流从 C1流出、但只有0.1%= 227µA μ A 从 C8流出。
第二级被省略、并且电荷桶滤波器被连接至一个且唯一 OPAMP 的输出。 R2和 R3形成一个分压器并提供1k51的负载电阻。 数据表的图29和30显示1k51不是太低。
电荷桶滤波器的源电阻是 R2和 R3的并联电阻、它是338R、并且离您的100R 不远。 小幅增加不应成为问题。
当电源电压突然短接时、C2也会导致危险的电流流入输出端。 但 R2=510R 将电流限制在低于3.3V/510R = 6.5mA。
请记住、尽管采用了上述滤波措施、但仍然需要清洁、稳定且具有噪声的电源电压。
您可能已经注意到、上面的方案显示了用于相位稳定性分析的仿真电路。 要将其转换为正在运行的电路、请将"-in"与"(-in)"连接、并将"+in"与"(+in)"连接、然后移除左下方标有"VG1"和"VM1"的电路。
电路现在应该可以工作。 不过、请记住、缓冲器、电荷桶滤波器和 ADC 输入应靠近放置。 输入端的 POT 尤其如此！
要回答有关 OPAMP 电路所需最小相位裕度的问题：根据经验、相位裕度应高于45°。 但明智的做法是将相位裕度增加到更高的值、尤其是当电路"开路"时、或者换句话说、当输入和/或输出连接到外部世界和/或涉及电缆时。 如果电路需要处理外部 EMI、则45°的相位裕度可能会导致故障。
上述电路的相位裕度为77°、应正常工作。
Kai
