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[参考译文] OPA564:负电容电路

Guru**** 1826200 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA564, OPA549, TINA-TI, OPA828
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/871729/opa564-negative-capacitance-circuit

器件型号:OPA564
Thread 中讨论的其他器件: OPA549、TINA-TIOPA828

您好!

我在 LCR 谐振电路中使用了负电容电路作为电感器。 我使用理想的运算放大器对电路进行了仿真、结果非常出色、符合预期、但是当我使用 OPA564或 OPA549进行仿真时、我没有获得任何输出。 请帮帮我!

在随附的链接中、您将找到:原理图、I deal 运算放大器结果的屏幕截图以及 OPA564和 OPA 549的仿真文件

www.dropbox.com/.../AABAdm2NLsNd7ACsbsSUH8PWa

提前感谢、期待您的反馈

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    您好 Tarek、

    在我看来、您的 U3运算放大器输入引脚连接有问题;它们看起来是反向的。 连接时、U3级周围的反馈为正、反相输入直接在加法节点处驱动。 当我使用 TINA-TI Spice 仿真电路时、其中 U1至 U3是 OPA564、输出锁定到电源轨。 当我反转 U3输入引脚连接时、电路进入线性运行状态、并在 U3输出端观察到带通滤波器响应。

    至少有一次、我发现在穿越运算放大器输入的有源滤波器电路上运行 Spice 仿真可实现近乎正确的滤波器响应。 这可能是您的理想电路所发生的情况。

    我使用 TINA-TI Spice、因此我必须从头构建您的负电容电路。 我在 U1到 U3中使用了 OPA564运算放大器。 滤波器中心频率略低于1MHz、但我认为这可能是因为 OPA564增益带宽仅为17MHz、并且在1MHz 时没有太多的环路增益可供使用。 低环路增益会影响有源滤波器的响应特性。 除非您需要高功率输出、否则我不确定为什么要使用 OPA564等功率运算放大器。 如果您没有、那么还有许多其他 TI 运算放大器具有更高的增益带宽。 请注意、OPA549功率运算放大器将没有足够的增益带宽来考虑这个应用。

    如果您希望使用我们的仿真器评估 OPA564负电容电路、请随附 TINA-TI Spice 仿真电路文件。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

    e2e.ti.com/.../OPA564_5F00_NegCapFil_5F00_02.TSC

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    尊敬的 Thomas:

    非常感谢你们的帮助和支持、非常感谢、非常感谢大家、非常抱歉让你们在 Tina 上从头开始构建了电路。  

    让我首先告诉你我想要做的是什么。 我将在电容式无线电源传输中使用此电路作为补偿电路。 在此阶段、我希望为负载提供5瓦或更多功率(这就是我尝试使用功率运算放大器 OPA564和 OPA54的原因)。 系统没有特定的频率、并且任何介于100kHz 至13.56MHz 之间的频率都是可以接受的。 同样、对于 Rload (R13、现在等于200)、我们可以将此值更改为另一个值、以帮助系统实现。

    我应用了您的更改、这非常有用、此外还有一些其他方面、

    -我将(R7)更改为(2*R)值。

    -我还将 c1的值更改为100p 以遵循谐振方程

    理想运算放大器的结果更好、I 负载上的电压和功率小差消失了

    OrCAD 中的瞬态允许我仅获得1V 的振幅、但仍然可以获得与您在这里看到的使用电感器完全相同的结果

    我转到 Tina 并进行瞬态仿真、结果很奇怪、您可以在这里看到  

    我当然从 OrCAD 获得了相同的结果。 我扫描了参数(在 Orcad 上、很抱歉我不知道如何在 Tina 上进行参数扫描):

    频率(@R= 100)

    -R (相应的 C1)(@Freq=500kHz)、

    但遗憾的是、我无法在输出端获得5W 功率、甚至无法获得任何仅为 mW 或 uW 的有用输出。  

    如果您不介意帮助我、可以吗?

    在同一链接中、您将在编辑后找到这些文件、包括您编写的 Tina 文件

    www.dropbox.com/.../AABAdm2NLsNd7ACsbsSUH8PWa

    提前非常感谢、期待您的反馈



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    您好 Terak、

    我怀疑、在500kHz 时情况不好的原因是相对于 应用频率的 OPA564增益带宽和压摆率有限。 通常、您需要确保 运算放大 器具有足够的增益带宽和压摆率能力、这样它们不会影响相关频率和振幅下的性能。

    我确实认为、实现此应用的更好方法是使用 具有高增益带宽和压摆率的高性能运算放大器来生成所需的带通响应。  一旦这些运算放大器实现响应、它们后面  就有一个 以 最小闭环增益运行的功率运算放大器。 最好采用单位增益(+1V/V)、以最大限度地提高环路增益。

    具有50MHz 增益带宽、支持最大输出的精密放大 器-这对于100kHz 至13.56MHz 频率范围的低端到中端应该足够了。 您还需要使用高压摆率运算放大器、因为您使用的是10 Vpk 的振幅电平。 我建议使用 OPA828、其额定增益带宽为50MHz、压摆率为150V/us。 如果它没有足够高的带宽或压摆率、那么 TI 的高速放大器组会从中挑选具有极高增益带宽和压摆率的运算放大器。

    让带通滤波器满足您的要求后、 将 OPA564用作单位增益功率放大器。 如果选择的频率朝向低端或 可能在中端、OPA564可能能够保持来自滤波器的输入信号。  产生的输出信号和功率级别可能会达到您所追求的效果。 数据表确实表明 、1.3MHz 时的全功率带宽为10 VPP、因此在20VPP 时的带宽将更小。 使用数据表图 15作为指南-输出电压摆幅与频率间的关系。 如果无法达到 所需的性能水平、则可能需要高频功率运算放大器。 遗憾的是、TI 的最高增益带宽功率运算放大器是 OPA564。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程