[参考译文] OPA335：OPA335跨阻放大器电路会损坏运算放大器

admin

Other Parts Discussed in Thread: OPA335, ADS1248, 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/979150/opa335-opa335-transimpedance-amplifier-circuit-resulting-in-op-amp-being-damaged

器件型号：OPA335
主题中讨论的其他器件： ADS1248、 TINA-TI

大家好、

使用 OPA335设计的互阻抗放大器电路存在一个特殊问题。原理图附在下面、我在可能的情况下对其进行了注释、以便于理解该问题。

上述电路用作跨阻放大器、增益为3300、由3k3电阻器设置。4.7uF 电容器充当稳定/反馈电容器。上述所有运算放大器的正输入共用一个公共基准电压、即单个 MAX6070 IC 为所有放大器提供1.25V 基准电压 4个运算放大器。每个运算放大器的输出随后馈入 ADS1248 ADC 的8个差分输入以及1.25V 基准、即运算放大器的输出至 ADS1248的+差分输入和1.25V 至负差分输入。

上述电路用于放大电化学传感器产生的信号、该传感器用于测量呼吸酒精含量。该传感器连接在 MMBFJ177 JFET 上、用于提供虚拟接地、以便传感器在不使用时放电。

运行几天后、OPA335器件开始出现故障、即即使在不使用时也消耗电流、并将基准电压从1.25V 下拉至0.8V。我注意到、故障发生后、OPA335 IC 在电源引脚和 GND 引脚之间显示低阻抗。相同的故障模式发生在4个不同的 PCB 上。原理图上的5V LDO 由稳定的12v 电源供电。

我们非常感谢您为上述电路提供的任何帮助和一般设计建议/改进。

此致、

3 年多前

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 1626620 points

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 Akshay

一个常见的问题是、您可能坐在那里、每个通道的振荡频率比您所期望的高得多-耗散大量功率、从而导致 Tj 上升并最终导致故障。

两个缺失部分-检测器电容以及当您断开 ADS1248时、您是否有可能在该 ADC 的输入端放置一些大电容-如果是、值是多少、

在这里、我估计20pF 源 C 和10nF 负载 C、只有8deg 相位裕度、您的反馈电容器很大、因此我猜中会产生4nH 的自谐振。这是一个环路增益相补角仿真。

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 1626620 points

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、Michael、

ADC 输入端没有电容器、直接馈送。

到 ADS1248 +差分输入的运算放大器输出和馈入 ADS1248 -差分输入的基准。

此致、

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 1626620 points

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、Michael、

只需确认即可。您所说的是、任何进一步的容性负载都可能导致相位裕度降低到满足振荡标准的程度？

此致、

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 1626620 points

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、你会问为什么几天后零件会中断、这是非常不寻常的、除非它们以非常高的 Tj 运行

您是否检查过它们是否运行过热？

过去、我看到过许多故障机制可追溯到未感知的振荡。

如果部件不热、则可能还有其他可能与过驱有关的东西

您的源阻抗看起来是什么样子的。

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 1626620 points

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、Akshay、

当电路突然断电时、μ F 电容器存储足够的能量来摧毁 OPA335 4µ7。作为补救措施、您可以减小此电容或插入限流电阻器、以限制流经 OPAMP 的电流尖峰。

您能否布置传感器的等效电路模型、以便我们进行相位稳定性分析？

Kai

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 1626620 points

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。

忽略传感器效应、电路仅在容性负载高达500pF 时才保持稳定、而在10nF 负载下、电路具有-21度的负相位裕度(完全振荡)–请参阅下文。因此、如 Kai 所述、为了确保稳定运行、了解传感器的等效电路模型以及 ADS1248前面使用的滤波器至关重要。

话虽如此、由于 LDO 由12V 电源供电、因此其基准输出电压在上电期间可能会过冲、超过 OPA335绝对最大额定电源电压、从而损坏器件、这是非常容易的。因此、应使用其电源引脚上的7V TVS 对电路进行保护–请参阅下文。

请参阅下面用于稳定性分析的 TINA-TI 原理图。

e2e.ti.com/.../OPA335-Akshay-TIA.TSC

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 1626620 points

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 Marek：

我们在5V LDO 上添加了一个5v1保护二极管。我在此附上了相关传感器的数据表。我在您的仿真中看到您使用的是1k 电阻器而不是3k3。遗憾的是、数据表中没有等效电路模型。我没有使用前端滤波器。直接连接到 ADC inputse2e.ti.com/.../BA_2D00_R_2D00_Sensor_2D00_Datasheet-_2800_1_2900_.pdf

此致、

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 1626620 points

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、Akshay、

电源引脚上的5.1V 保护二极管可能过于靠近5V LDO 输出、从而导致大电流。此外，您是否在电源引脚上使用齐纳二极管或 TVS？齐纳二极管可能太慢、无法将 LDO 输出过冲钳制在 OPA335所需的7V 绝对最大值以下。

由于输出端没有 LPF 滤波器、电路相当稳定、具有80度的相位裕度-请参阅下文。

但是、4.7uF 的反馈非常大、并且形成一个低通、只允许在10Hz 以下测量非常慢的信号-您真的需要这么低的信号吗？此外、如 Kai 提到的、这样大的电容器可以存储足够的能量、从而在快速关断期间损坏器件。因此、您应该大幅降低它(例如4.7nF)或添加一个电阻器 R2来限制电流。这几乎不会影响电路的稳定性、但会将电流尖峰限制在50mA 以下、从而防止潜在的损坏–请参阅下文。