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[参考译文] TLV9004:TL9004:运算放大器输出电压

Guru**** 2388120 points
Other Parts Discussed in Thread: INA330, TINA-TI, TLV9002
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/900929/tlv9004-tl9004-op-amp-output-voltage

器件型号:TLV9004
主题中讨论的其他器件:INA330TINA-TITLV9002

我想了解一下运算放大器电路。

V_ref = 2.5V、Target_Voltage = 2.1 ~ 2.55V。

根据 Target_Voltage、驱动输出电压为1.8至4.3V。

但是、我对反馈电路(R2C2 // C1)没有了解。

我知道它是 PID 控制、输入和输出信号是直流电源。

我认为运算放大器仅在为直流输入/输出时用作比较器。

或者、即使直流分量是输入、也有输出公式吗?

实际上、输入电压不是完美的直流电压、而是由 PWM 信号整流电路产生的直流值。

请告诉我、是否有任何公式或方法可以找到 V_output 电压。

我非常感谢您在 done.e2e.ti.com/.../TLV9002S-TINA-Design.TSC 上所做的一切

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    Si Yoon、您好!

    感谢您的提问。

    您的怀疑是正确的。  由于两个反馈路径中的电容器、因此没有从输出到反相输入的直流反馈路径。  因此、没有负直流反馈环路、这意味着没有偏置点。  在直流域中、您将看到放大器用作比较器。

    您提到 PID 控制器。  您知道该运算放大器级是如何使用的?  我可以想象、这是 PID 控制器中的一个阶段、它是作为集成阶段。  如果我弄错了、请更正我的问题。

    理想的运算放大器积分器由一个输入电阻器和一个反馈电容器组成。  但是、这会在现实世界中引起问题。  因此、改用具有与反馈电容器并联的额外反馈电阻器的实际积分器。  如果您用短路替换 C4、这就是您将得到的结果。  如果您可以澄清 C4的用途、这将会很有帮助。  网上有很多有关此主题的内容、但下面是 TI 提供的一个设计示例。

    如果您需要进一步的帮助、请告诉我。  我期待收到你的答复。

    此致、

    Daniel

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    尊敬的 Si Yoon Kim:

    您应该观看本视频。 左键单击它、然后双击它:

    www.youtube.com/watch

    Kai

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    Si Yoon、您好!

    由于我已经听过你的发言了一段时间,我想知道你的问题是否得到了充分解决。

    如果您需要进一步的帮助、请告诉我、否则我将认为此事已结案。

    此致、

    Daniel

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    感谢您回答问题。
    很抱歉、我已经无法确认、因为我休假了很长时间。

    我可以再问一个问题吗?
    我知道 PID 控制受到 C4、C5、R8值的影响、但我不知道确切的操作流程。 我真的很抱歉、您能解释一下吗?

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    Si Yoon、您好!

    让我首先回答您的问题、并为您提供一些更深入的信息。

    我相信您所展示的并不是真正的 PID 放大器、而是 PI 放大器。  换言之、它具有比例和积分分量、但不具有微分分量。  这是 INA330数据表中的图7。  它详细说明了如何使用三个不同的阶段来实现这三个功能、每个阶段实现一个部分。

    如您所见、源阻抗和反馈阻抗决定执行哪个函数。  现在、您可以将比例函数和积分函数组合到单个阶段中、如 Kai 在其视频中所示。  您还可以在同一数据表的图8中看到一个示例。  下面将其打印出来。

    如您所见、仅使用电容器的反馈即可提供集成。  带有电阻器和电容器的反馈符合比例要求(C4和 R8)。  但是、通常情况下、电阻桥臂中的电容器比单独的电容器大得多。  如果 C5电容器大得多、则比例函数占主导、看不到。  您只会看到积分响应(C5)。

    您可以使用 我们的免费 TINA-TI 使用 e2e.ti.com/.../Kim_5F00_PI_5F00_v9.TSC 来运行一些 silms。  我对值进行了一些调整、以阐明我的观点。

    是一篇关于这个问题的很好的文章

    是一篇关于 此事的很好的 e2e 文章。

    此致、

    Daniel Miller

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    尊敬的团队:

    非常感谢您的回答。

    我对 PID 控制的理解不是很好、因此我使用2类补偿器对其进行了解释、我在某种程度上理解了它。

    我已经为频率响应函数结果确定了极点和零点、并希望将它们视为仿真。

    我是否可以请求此电路的增益和相位值仿真?

    我将连接电路和参考材料。

    非常感谢您提供始终如一的答案。

    e2e.ti.com/.../3617.TLV9002S-TINA-Design.TSC

    e2e.ti.com/.../slva662.pdf

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    Si Yoon、您好!

    请参阅此文件。

    可以通过转到"Analysis"->"AC Analysis"->"AC Transfer Characteristic"来访问仿真。

    正如您将看到的、我不认为电流图是您所寻找的。  您是否正在寻找如上所示的响应?  如果是、您希望极点和零点位于何处?

    此致、

    Daniel

    e2e.ti.com/.../Si_5F00_Yoon_5F00_PI.TSC

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    尊敬的 Si Yoon Kim:

    电路非常奇怪:

    由于输出进入饱和状态、因此无法仿真频率响应。

    e2e.ti.com/.../si_5F00_pid.TSC

    Kai

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    尊敬的团队。

    感谢您的回答。

    我使用 Analysis->AC Analysis->AC Transfer Characteristic 进行了仿真、但结果如下。

    我感到困惑、因为增益和相位值与我的想法不同。  我认为形状应该改变增益和相位。

    是的、我正在寻找一个如上所示的响应。  我想从我附加的"slva662.pdf"中获取结果。


     在2型补偿器中、极点和零点频率设置如下。

    谢谢你。

    e2e.ti.com/.../7382.slva662.pdf

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    尊敬的 Si Yoon Kim:

    正如我已经告诉过的:由于您的电路会饱和、您无法运行交流分析。 您应该首先更改电路中的某些内容。

    Kai

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    尊敬的团队:

    如果是、请您提供上述文档的详细示例吗?

    我希望看到一个参考结果出现在上述文件中。

    我需要上面显示的图形的形状。

    谢谢你。

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    尊敬的 Si Yoon Kim:

    这是一个具有稳定工作点的"II 型补偿器"电路:

    e2e.ti.com/.../si_5F00_comp_5F00_1.TSC

    使用此电路、可以运行频率响应仿真:

    由于 TLV9002具有相当低的带宽、因此最高频率下的性能会降低。

    理想的运算放大器将产生以下结果:

    e2e.ti.com/.../si_5F00_comp.TSC

    Kai

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    Kai、

    非常感谢您将这项工作结合起来、为 Si Yoon 提供帮助。

    Si Yoon

    如果您需要进一步的帮助、请告知我们。  请注意、R1的作用是在不影响交流性能的情况下提供直流工作点。  它有助于仿真在直流中收敛。  这就是它是一个非常大的电阻器的原因。

    您可以调整组件值以更改曲线。  请注意、C4现在大于 C5。  另请注意 Kai 的观点、即您可能需要具有更大带宽的器件。

    此致、

    Daniel

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    尊敬的团队:

    非常感谢您的回答。

    我所附的 TINA 仿真文件对于我了解电路非常有帮助。

    我想提出其他问题。


    首先、R1提供直流工作点、据说它不会影响交流性能。 当 R1连接到"si comp"中的"100MEG"或"1G"时、增益值会迅速变化、变化很小。 我想详细地询问带宽是否受到影响、或者是否有其他详细原因。

    其次、当 R2值降低时、增益和相位也会改变。 该值是否因运算放大器失调电压而变化? 或者、我想详细询问是否还有其他原因。 (我想问是否有公式可以根据 R2获得增益值。)

    您的回答非常有用。 谢谢你。

    e2e.ti.com/.../si_5F00_comp_5F00_1_5F00_first.TSC

    e2e.ti.com/.../si_5F00_comp_5F00_1_5F00_Second.TSC

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    Si Yoon、您好!

    在某个时候、如果您使 R1电阻器过大、则最终它再次开始充当开路。  因此、您将失去使用电阻器的优势。  这就是我认为必须在这里进行的工作、以及您的结果降低的原因。

    至于您的第二个问题、我不理解 R2的用途。  这只允许输入信号泄漏到同相输入、我认为这是不可取的。  您是否知道组件为什么存在?

    此致、

    Daniel

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    尊敬的团队:

    非常感谢您的回答。

    R2 = 1K 是最终电路中 R_Load 被部分连接的部分器件。

    1.如果添加此部件、从直流角度来看、R1xVio 的电压损耗是否会在2类补偿电路中发生?

    从交流的角度来看、这是否会导致皮疹?

    2.增益和相位波特图 PLOTE 测量的仿真文件非常有用。

    此外、我还想模拟增益裕度和相位裕度。 在这种情况下、是否可以按如下方式进行配置?

    如果该方法正确、结果会很奇怪。

    如果没有、我可以请求仿真文件进行裕度测试吗?

    谢谢你。

    e2e.ti.com/.../si_5F00_comp_5F00_1_5F00_ex.TSC

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    尊敬的 Si Yoon Kim:

    两个电路都没有稳定的工作点、因为输出会饱和:

    因此、您与它们一起运行的所有仿真都将产生不正确的结果。

    Kai

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    尊敬的 TI 团队:

    我想再问几个问题。 我非常感谢 Daniel、Kai 和所有 TI 团队的回答。

    我还认为输出饱和、因为它是一个直流比较器、通过比较两个输入来输出高电平或低电平。
    如果是、上述直流比较器是否无法测量增益裕度和相位裕度?
    如果有方法来衡量它、如果您详细地告诉我、我将不胜感激。

     
    2.我将向您展示积分电路。

    我想、如果与比较器、反馈 R 值和小反馈电容器尺寸有很大的差异、
    附加的积分电路能够进行增益和相位裕度仿真。 由于输出方法不同(根据两个输入的比较来确定积分输出和输出)、积分器是否能够进行裕度仿真和比较器?

    3、如果直流比较器无法检查增益裕度和相位裕度、是否有办法知道电路的稳定性和响应速度?

    谢谢你。

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    因为您打开了一个新主题...

    Kai

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    Si Yoon、您好!

    我很抱歉耽误我的答复。  为了使事情保持井然有序、我将尝试在新主题中回答您的问题。

    此致、

    Daniel