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[参考译文] OPA333:HOWLAND 源极-稳定性

Guru**** 2378650 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA333
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https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1035089/opa333-howland-source---stability

器件型号:OPA333

您好!

我一直使用 OPA333作为低功耗、 低频 Howland 电流源-通常它运行得很好、但我发现在处理链下的 ADC 处有少量的振荡进入、因此我想对该电流源进行一些稳定性分析、因为我有理由怀疑这一点 可能是源。 相关部分的原理图如下:

我过去使用过几次 Collin Wells 有关稳定性的材料、发现它非常有用、尤其是有关如何在 TINA Spice 仿真器中断开反馈环路的部分、以了解它在开环中的外观。 但是、这次我不太确定从哪里开始、因为有正负反馈环路。 有人建议我在这里可以做些什么?

谢谢、

戈登。

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    大家好、Gordon、

    您的负载是什么(电阻、电容和电感)?

    Kai

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    大家好、Gordon、

    我看到了两种不同的方法来测试这种 Howland 泵的稳定性。 有两个反馈路径、因此 Beta 项与传统电路中的反馈路径略有不同。 第一种方法如下所示、其中 Ro 是放大器的开环输出阻抗。

    编辑-在 sim 中固定 Ro 项

    另一种方法是"double L"。

    这两种方法都为我提供了结果、表明我的内置100 Ω 负载电阻器具有强大的稳定性、但根据实际负载、可能会出现 ROC 问题。 要计算真正的有效稳定性、我们需要知道器件所看到的负载、如 Kai 所说。

    谢谢、

    Jon

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    你好、Jon 和 Kai、

    感谢您的回复、当然、我应该已经提到看到了负载。 这是一个热敏电阻、因此我将其视为纯阻性、我认为这是一个足够好的近似值。 相关范围内的电阻为1k-10k。

    这两种仿真配置看起来都很好-当我看到它们的布局时、这两种配置足够简单、可以跟随它们执行的操作、因此我可以通过仿真器运行 m。

    戈登。

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    大家好、Gordon、

    "double L"和1k 热敏电阻的情况看起来非常好、并联10pF 以实现寄生效应。 热敏电阻上的电压是否由原理图图片中未显示的另一安培进行缓冲? 您可能需要再看一下这里和/或您的 ADC 驱动电路。

    如果您放大1/Beta 项、则它开始在它穿过 AOL 曲线的位置右移。 这意味着接近率略高于20dB/十倍频、可能为25-26dB/十倍频、但不会引起严重警报。

    通过检查瞬态仿真并将 Vref 升高100mV、可以看到在4.667mV 标称值所需的 Vload 上升时、过冲大约为557uV。 这将是大约12%的过冲、与上面看到的高相位裕度一致。 在运行该仿真时、即使交流峰值也仅像0.7dB、也与足够的相位裕度保持一致。

    您看到的振荡频率是多少? 请注意、OPA333自动置零架构每8us 启动一次、 这可能看起来像是输出端的振荡、但实际上根本不会与稳定性相关。

    谢谢、

    Jon

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    您好、Jon、

    在今天做了一些实验之后、我确实找到了干扰源、与电流源的振荡无关。 感谢您的分析-我的结果也没有显示出任何重大问题。

    拥有独立软件工程师的缺点之一是、我依靠他们为我提供代码来测试我的硬件。 今天、我的构建允许我进行较长的数据采集、它表明干扰信号实际上低至50Hz (英国电源)。 用于连接各种引线式负载电阻器的电路板上悬挂的电线从它们所处的 ESD 垫拾取。 在端子上用 SMT 芯片替换这些元件、问题已通过磁化处理。 在实际应用中、它不会成为问题、因为它是电池供电设备。

    感谢在 Spice 中使用'double L'测试电路的建议-尽管这里没有显示问题、但最好使用它来消除问题的根源、这是我将来可能再次使用的东西。

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    大家好、Gordon、

    2.2pF 的反馈电容相当小、在杂散电容范围内。 我认为您可以通过将反馈电容稍微增大到10pF 来进一步提高电路的稳定性:

    e2e.ti.com/.../gordon_5F00_opa2333.TSC

    Kai