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[参考译文] 是否了解过冲百分比?

Guru**** 2928990 points

Other Parts Discussed in Thread: OPA2197

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/869901/percentage-overshoot-understanding

主题中讨论的其他器件:OPA2197

尊敬的 TI

在 TI 文档运算放大器稳定性(SLOA020A)第13页 图8 -相位裕度和过冲百分比与阻尼比之间的关系图中 ,小组对  该图中的过冲百分比定义存在分歧,有一个视图是“第二过冲峰值与第一过冲峰值的百分比”, 另一种观点是、它应该是"第一过冲峰值与最终稳定输出值的百分比"、  请告知哪一个是正确的?

谢谢

Dennis

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    假设您尝试获得-1V 至1V 的阶跃、正转换会在边沿上达到1.2V 峰值、即10%过冲、0.2/2 =0.1。  

    如果输入在两个边沿上都足够快、则会在每个边沿上出现该过冲。 您始终可以降低激励边沿的速度以消除过冲。  

    此讨论将在第二天或第二天在我将在 AnalogZone 上发表的一篇文章中显示、但下面是一个有用的图、该图将小信号峰值中的 dB 峰值与过冲百分比相关联、  

     

    然后、为了在具有过冲的方波响应(OS、在0.xx 中)上针对特定的+/-Vpeak、求解+/-最终值。  

    本文主要介绍如何确定转换是否会破坏理想形状并进入压摆限制、但该部分是设置测试仿真所必需的。  

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    您好、Michael、

    谢谢您的重播、现在我很清楚、我将 在接下来的两天内阅读您的文章

    谢谢

    Dennis

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    你猜丹尼斯,下一篇文章《信号的发展》,《洞察#15》还没有公布,我将在本周发布时在这里插入。 该示例的上下文是确保二阶输出阶跃不会滑入转换的转换限制。 为了说明这一点、我还必须处理输出 Vpp、包括非转换限制步骤的过冲、以确保它不会卡入电源轨、这是您所要求的。  

    仿真模型中通常包含压摆限制、但不一定会获取压摆限制产生的实际响应。 如果压摆受限、则物理器件通常会表现出较小的过冲、然后非二阶形状恢复到最终值。 此外、如果在边沿上压摆受限、物理器件会将其趋稳时间延长至最终值。 这几乎从未被仿真模型捕获、因为我们要求仿真模型从器件内部的饱和或开路元件中获取恢复、进入和退出压摆限制(在这种情况下、环路会打开)。 最佳趋稳时间将远离压摆限制转换。 Insight #16、如果我处理它、将涉及稳定时间问题。  

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    您好、Michael、

    感谢您在这方面的帮助。

    -Tim Claycomb

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    早上 Dennis、  

    是的、Planet Analog 获得了今天发布的关于更高速度放大器压摆率- eq 的下一个版本。 这里的2和3生成了%OS vs dB 峰值曲线-以及这里介绍的许多其他内容。  

    LMP8671 I 用于在仿真中显示压摆率受限的大信号阶跃、不会像您预期的那样从压摆率中恢复、但足以说明非线性边缘效应。 当然、为了避免在示例设计中削波到电源轨中、必须考虑过冲量。  

    https://www.planetanalogue.com/separating-linear-from-slew-limited-performance-in-high-speed-amplifiers-part-2-of-2-the-signal-sped-up-insight-15/

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    您好、Michael、

    非常感谢大家分享、我正在消化这篇文章、在我有问题时会向您提出问题

    顺便说一下、我想问一个有关我们最近的运算放大器稳定性 测试结果的问题、测试 输入信号是400mV 峰 值1KHz 方波、 受测电路是使用 opa2197的单位增益缓冲器(反馈中有20K 电阻器和22pF 电容器并联)、测量的输出结果如下所示、它似乎具有相当高的第一个峰值(无第二个峰值)、接近200mV、 即 过冲百分比25%、对应于相位裕度大约为43deg、低于45deg、您能否对测试结果进行一些分析

    谢谢

    Dennis

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    Dennis、这不是一个有振铃的二阶形状、这是一个具有单次过冲和恢复的压摆受限形状。  

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    我怀疑您的输入边沿速率非常快、尝试降低振幅、直到您看到振铃、然后检查过冲与相位裕度。  

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    Dennis、这个问题与我在这篇文章中尝试做的事情类似。

    什么是闭环 SSBW、我在这里得到大约13.5MHz。  

    那么、对于峰值 dV/dT、您的.8V 阶跃会要求什么-大约为2.85*0.8V*13.5Mhz = 31V/usec、超过器件中规定的20V/usec。 sims 显示了这一点、  

    3.要保持在20V/μ s 的物理限制之下,请尝试将测试振幅降至400mV 或+/-200mV 步长,并查看振铃阶跃是否会产生。 我还不能在 sim 中得到该值、因为出于某种原因、它只会在衰减时保持单个过冲、但这是模型、而不是部件。  

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    Dennis、我想我有一个问题、1kHz 太慢、无法在边缘获得足够的点以获得良好的 dV/dT。 部分正确、但无论如何-  

    1、转至1MHz +/-400mV 清楚地表明、具有衰减的单次过冲表示转换受限、  

    2、丢弃这些数据并获取 dV/dT 确实显示出一个良好的20V/usec 平坦区域、暴露模型压摆率是正确的、  

    3、将其降至+/-200mV 后、dV/dT 峰值下的值应变为大约0.4*2.85*13.5Mhz = 15.4V/usec 峰值 dV/dT。 但它仍然不像二阶阶跃那样振铃、  

    4.针对 dV/dT 提取的转储显示出 dV/dT 峰值的正确值、但没有负转换

    从 SSBW 看、这实际上不是一个二阶形状-看起来更像是一个零极形状、因此这些结果可能是合理的。  

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    您好、Michael、

    感谢这个输入、我想知道常数2.85来自哪里? (2.85*0.8V*13.5Mhz =31V/usec)

    我自己做了一些仿真、结果似乎与不同的仿真方法不一致、我有些困惑、我的仿真可能有问题、请查看结果。

    方法1小信号负载阶跃

    我运行不同的阶跃100mV 峰值、200mV 峰值和400mV 峰值、与稳定电压相比、它们具有相同的第一次过冲15%的结果

    方法2、交流扫描峰值、峰值约为2.79dB、这可以表示27%的过冲百分比

    方法3、环路增益仿真 AOL 和1/Bata 若要查找相位裕度、结果相当好、相位裕度为70.51deg  

    谢谢

    Dennis

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    有很多好的问题 Dennis、  

    我确实测试了 LG PM、也得到了70度、因此如果小信号响应确实只是一个二阶响应、则在小信号响应中不应有峰值。  

    我之前提到过、它看起来更像是零加上那些更高的二阶极点、从而产生了峰值。  

    简单来说、响应形状会得到该过冲、因为响应形状中有一个零、仔细观察 SSBW、可以发现轻微的相位超前表明、在它被10MHz 左右的2个极点覆盖之前、 因此、我告诉您的很多内容都不会直接应用、因为您的设置响应中存在该零点。 我现在不能轻松获得该情况下的峰值 dV/dt (或过冲)  

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    您好、Michael、

    感谢您对这个问题的所有帮助!

    -Tim Claycomb

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    您好、Michael、

    感谢您的帮助! 当  我在输入 IN+上放置一个小型 RC 滤波器或将反馈增加至51pF 时、运算放大器的引脚 IN-上的 PCB 杂散电容会导致零点、 第一 个峰值将降至可接受的水平(峰值过冲百分比<10%)

    谢谢

    Dennis