This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] INA321:输入极性导致了稳定性问题。

Guru**** 666710 points
Other Parts Discussed in Thread: LMP7721, REF2030, INA321, REF70
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/1020004/ina321-input-polarity-caused-a-stability-problem

器件型号:INA321
主题中讨论的其他器件:LMP7721REF2030REF70

您好、TI。

我使用 LMP7721、INA321和 REF2030设计了跨阻放大器电路。

INA321用于 根据1.5伏放大波动的电压信号。

1.5V 偏置电压由 REF2030生成。
原理图如下所示。
 当输入 极性反转时出现问题、如下所示。
当 C1为10pF 时、两个电路在瞬态仿真期间都能正常工作。
然而、C1低于3pF、第二个电路开始 像下面那样振荡。
对于 C1的低电容、第一个电路工作良好。
 
当极性反转时、为什么会出现稳定性问题?
  • 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。

    您好 Yunsik、

    即使不进行相位稳定性分析、我也会说300pF 是一个非常高的检测器电容、3pF 相位超前电容将太小、无法将相位裕度恢复到一个 sane 值。 因此、在我看来、两个电路都是不稳定的。 10pF 相位超前电容对我而言看起来更好。

    请执行相位稳定性分析!

    Kai

  • 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。

    嗯、我看到了另一个问题:请记住、REF2030会产生很多噪声! 0.25ppm/SQRT (Hz)等于313nV/SQRT (Hz)的频谱噪声密度。 这是 LMP7721的40倍噪声级别

    因此、您迫切需要在 REF2030的输出端进行一些噪声滤波

    Kai

  • 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。

    尊敬的 Kai:

    我在第一阶段执行了相位稳定性分析。

    由于反馈电阻 R4具有非常大的电阻、我想第一级的稳定性不是问题。

    或者、我应该尝试多反馈环路分析吗?  

    这里、我还有另一个问题。

    我选择了最大的电阻器来提高增益。

    但是、我发现 TIA 的带宽太低(< 100Hz)。

    根据频率和带宽进行仿真以检查增益值是否正确?
    谢谢你。
    Yunsik。
  • 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。

    您好 Yunsik、

    Kai 正确、反馈中的高 C 可能会导致增益峰值和稳定性问题。 要了解有关补偿跨阻放大器的更多信息、请参阅以下注意事项: https://www.ti.com/lit/an/sboa055a/sboa055a.pdf

    应根据源电容和反馈组件选择运算放大器的带宽。 以下文章中的公式4显示了如何计算稳定 TIA 设计所需的最小带宽: https://www.ti.com/lit/an/sboa354/sboa354.pdf 

  • 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。

    您好 Yunsik、

    是的、没错、电路是稳定的

    要实现100Hz 的带宽、我会这样修改您的电路:

    e2e.ti.com/.../yunsik_5F00_lmp7721.TSC

    顺便说一下、通过这种方式修改"分析参数"以获得适当的瞬态分析:

    Kai

  • 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。

    尊敬的 Kai:

    请告诉我如何将 ppm/SQRT (Hz)转换为 V/SQRT (Hz)?

    我想使用 TI 的 REF70或其他公司的电压基准重新设计电路。

     

    谢谢你。

  • 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。

    您好 Yunsik、

    将0.25ppm/ SQRT (Hz)与1.5V 输出电压相乘、如所示

    1.5V x 0.25 x 10^-6 / SQRT (Hz)= 375nV / SQRT (Hz)。

    另请参阅 REF2030数据表的图35。

    无需对基准电压进行大量重新设计。 只需添加一个重 RC 低通滤波器。 1k 和100µF Ω 等器件、适合使用限流电阻器来保护 LMP7721和 INA321的输入。

    Kai

  • 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。

    尊敬的 Kai:

    我尝试添加 RC 低通滤波器、如下所示。

    但是、增益曲线因意外的极点和零点而变得奇怪。

    在添加 RC 滤波器之前 是这样的。 我看到增益峰值  

    RC 滤波器之后 的情况就是这样的。  极点和零点低于1Hz 会降低增益。

    我修改了电路设计以处理这些问题。 这是怎么回事?

    电路仿真显示了正常增益曲线。

    谢谢你。

  • 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。

    您好 Yunsik、

    我的意思是:

    e2e.ti.com/.../yunsik_5F00_lmp7721_5F00_1.TSC

    只有 LMP7721的+输入和 INA321的+输入才应获得经滤波的偏置电压、但 INA321的 REF 引脚和 R5的基极点都不应

    Kai