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[参考译文] LM224A:仿真不收敛

Guru**** 1646690 points
Other Parts Discussed in Thread: LM224A, LM2902, OPA197, LM224, 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/930771/lm224a-the-simulation-does-not-converge

器件型号:LM224A
主题中讨论的其他器件: PSpice for TILM2902OPA197LM224TINA-TI

大家好、

一位客户尝试在 PSpice for TI 中模拟 LM224A、但仿真不收敛。

以下是他的查询详情。

"当使用 LMx24_LM2902模型时、使用+和-平衡电源时、一切都能正常工作。 当我尝试使用+5V 和 GND 时、仿真不收敛。

我尝试使用+2.5V 和-2.5V 电源、仿真运行。 当我尝试使用+2.6和-2.4V 电源时、仿真未运行。 我是否错误地使用了该模型?

当使用 LMx24_LM2902模型时、在使用+和-平衡电源时都能正常工作。 当我尝试使用+5V 和 GND 时、仿真不收敛。

它是 PSpice 下载的一部分。

这是许多可用的 TI 运算放大器模式之一。"

在我最近一次尝试解决该问题时,我只是采用了“opa197测试电路”,将信号源的偏移调整为200mV,并验证了仿真运行正常。 然后、我将运算放大器与 LMx24_LM2902模型(在 TI 通用运算放大器组列表下)交换、并开始尝试不同的电源电平设置。

同样、仿真运行良好、并在电源设置为+2.5V 和-2.5V 时提供预期结果。 它未在+2.6V、-2.4V 或+5V、0V 的电源设置下收敛。

所使用的模型不是来自 LM224A 产品页面、而是来自随 PSpice for TI 一起安装的库。

我获得了几个屏幕截图、其中显示了电源电压为+2.5和-2.5伏时模型的工作情况。 在我所需的+5V 和 GND 条件下、仿真失败。 当电源在+2.6V 和-2.4V 时稍微"不平衡"时、它也会失败。

请允许我向您寻求帮助、以解决此错误。

此致、

Danilo

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    您好 Danilo、

    感谢您的提问。  我在屏幕截图中看到了一个看起来有效的瞬态测试。  瞬态测试是否也是在不同设置下不收敛的测试?  瞬态信号未收敛时是否以0V 为中心?  此外、客户是否收到有关更改"ABSTOL"和"VNTOL"设置的消息?

    我将尝试在我的末尾重现错误

    此致、

    Daniel

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    您好 Danilo、

    您是否能够听到客户的反馈?

    我在类似的电路中看到过这个问题。  您是否认为客户可以发送项目、以便我可以准确地模仿仿真设置和其他所有内容?

    此致、

    Daniel

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    Daniel、您好!

    很抱歉、我们的回复太晚了。 我已向客户申请了项目文件。 我将在收到副本后发送给您。

    感谢您研究这个问题。  

    此致、

    Danilo

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    您好 Danilo、

    这不是问题。  只要你把它们拿在你手上、就告诉我吧。

    此致、

    Daniel

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    Danilo 和 Daniel、您好!

    随附的是用于仿真的 zip 文件。  我尝试尽可能简化它。

    e2e.ti.com/.../OPA197.zip

    我进行调试的步骤如下:

    我只是采用 OPA197演示电路、将信号偏移设置为200mV、以便100mV 信号为正、并验证了 OPA197运算放大器仿真在+2.5V、-2.5V 的电源下工作正常。

    将 OPA197运算放大器与 LMx24_LM2902互换、如 TI 通用运算放大器组的屏幕截图所示。  这可以在 sim-oke_+25-25volt.png 屏幕截图中看到。  电源仍处于+2.5、-2.5时、仿真运行良好、并产生预期的输出摆幅(摆幅为100mV、约为200mV)。

    然后、我只需将正电源从+2.5V 更改为+2.6V、将负电源从-2.5V 更改为-2.4V、便可开始仿真。  如 SIM-FAIL_+26-24volt.png 屏幕截图中所示、我收到了错误消息 INFO (ORPSIM-16594)、建议更改 ABSTOL 和 VNTOL。  我按照建议进行了更改、但仿真仍然无法收敛。

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    尊敬的 Thomas:

    感谢您的耐心和详细的回答。

    我已经复制了错误、并正在为问题寻求解决方案。  我明天将为您提供更新。

    此致、

    Daniel

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    您好 Danilo 和 Thomas、

    我已经对仿真参数和模型进行了一些调整、我想直接向您提供这些调整。  我碰巧有 Danilo 的电子邮件地址。  因此,我将向他发送我的决议,并请他将这一情况转交给你。

    如果可以、请确认您已收到来自 Danilo 的电子邮件、以便我知道您已收到我的反馈。  您也可以随时在此处发布任何后续行动。

    此致、

    Daniel

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    Daniel、您好!

    感谢您在此方面的努力以及您取得的进展。

    我绝对愿意尝试您开发的任何可能的解决方案。  请注意、我对使用 PSpice for TI 程序相对较新、在更新模型(假设是模型更新)时可能需要一些手动操作。  如果解决方案是通过其他方法、我也愿意尝试。

    此致、

    Tom。

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    您好、Tom、

    当然可以。  我很乐意提供帮助。  请告诉我、如果您不是很快收到 Danilo 的电子邮件、请告诉我。  我可以找到一种直接与您联系的方法。

    PSpice for TI 对我们所有人来说都是新产品、我也在加快开发速度。  为帮助解决此问题、我发现本 系列培训视频 非常有用。  它们相对较短、直至达到点。  视频2.6介绍如何导入外部模型。  因此、您应该能够执行这些步骤。  如果您有任何问题、请告诉我。

    最后、如果您在 PSPICE for TI 的某些工作中遇到困难、您可以始终尝试在 TINA-TI 中运行您的 sims

    此致、

    Daniel

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    Daniel、您好!

    我收到了模型文件(非常感谢)。  我在用于其他模型文件的路径中创建了一个目录。

    'C:\SPB_Data\cdssetup\pspTILibDir\mods\LMx24_2902_mod.lib'

    [我没有将其直接放置在标准目录中,因为模型文件经常更新(被覆盖),并且不想冒险丢失修改后的文件。]

    我使用"Analysis:Analysis Type:= Time Domain (Transient), Options:=General Settings"编辑了仿真参数

    并带有"Configuration Files:Category=Library:Filename=C:\SPB_Data\cdssetup\pspTILibDir\mods\LMx24_2902_mod.lib"

    和"Options:Analog Simulation:General VNTOL=100.0u、ABSTOL=10.0u、ITL2=200"

    我将测试用例电路中的电源设置为+5.0V、-0.0V、并将输入设置为100mV 摆幅偏移200mV。  当我运行仿真时、我收到并显示错误消息:   

    "INFO (ORCAP-15099):检测到包含晶体管或二极管的输入模型。 对于此类模型、PSpice for TI 支持至少一个、最多三个标记。 修改标记设置或使用预安装库中的行为模型或模型。"        

    我在对话框中选择了 OK、 仿真已完成、并具有预期结果(摆幅为100mV 左右200mV)。    我尝试在300mV 时进行偏移、这也起作用了。  

    但是、当我将偏移设置为400mV 时、仿真无法收敛、并且我收到了与原始错误消息类似的错误消息 INFO (ORPSIM-16594)、建议更改 PTRANABSTOL=1e-5、PTRANVNTOL=1e-4。

    因此模型的工作方式要好得多、但还不能完全正常工作。  我假设 LM224的输入失调电压最高可达+2V、对吧?

    由于+5V/GND 电源设置正常工作、尽管输入电压范围有限、但我想我会在实际电路中尝试新模型。  在这种情况下、当我获得有关模型标记的错误信息(ORCAP-15099)时、我无法通过该错误-即使我选择了"全部删除"标记并重试。

    感谢您迄今在解决此问题方面取得的进展。  请告诉我是否有任何其他测试用例有助于完全解决此问题。

    此致、Tom。

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    您好、Tom、

    well...it 看起来问题根本没有得到解决。  该模型应能够接受比 V+轨低高达2V 的共模电压。  在这种情况下、这意味着源电压偏移电压可高达2.9V。  实际上、它应该继续运行直到接近 V+轨、这一点不一定符合数据表规格。  因此、很明显、有些东西是亲吻的。

    当您将新模型放入您的电路中时、您在尝试运行仿真时是否有标记?  我知道这听起来很奇怪、但如果您放置了0个标记、错误消息可能会误导您。  我假设您已将新模型的.OLB 文件正确添加到您的仿真设置中。

    我今天花了一些时间来解决这个问题,但我没有运气。  我认为问题是、模型最初是在具有不同收敛要求的不同 SPICE 软件中创建和微调的。  现在、在 TI 的 PSPICE 中、之前未注意到的收敛差异出现了。

    我不确定仅仅更改仿真设置就足够了。  您可以自己尝试、但我正在深入研究模型结构、看看我是否可以确定可能需要调整模型的哪一部分。  不幸的是、这是一个耗时的过程、我没有时间来说明它将会完成多长时间。

    您是否愿意在 TINA-TI SPICE 软件中工作?  我想您在这方面遇到的收敛问题会更少、我知道您可以将其他 SPICE 模型导入到软件中。

    此致、

    Daniel

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    尊敬的 Thomas:

    该模型在 TINA-TI 中工作:

    e2e.ti.com/.../borr_5F00_lm224.TSC

    Kai

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    Daniel、您好!

    为了满足我的直接需求、我认为我可以在 TINA-TI 中重新绘制我的实际电路(或至少电路的一个子集)、以验证 LM224运算放大器周围的部分。  我更希望 PSpice for TI 长期使用。  您是否知道是否会针对该平台对模型进行审核?  我不要求提供任何完成日期-只要查看 PSpice-for TI 中的模型已列入未来使用的发展蓝图即可。  如果是、是否有任何方法可以通知我是否发生了更新、或者、我最简单的方法是在 PSpice for TI 中运行测试电路来定期检查?

    此致、

    Tom。

    电源   关于 TINA-TI 中 LM224模型的另一个问题是、您知道它是否包括 TI 应用报告 SLOA277-2019年1月第4.4节(案例 B)中所述的"运算放大器在拉电流和灌电流驱动器之间切换时的延时时间"?



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    您好、Tom、

    这是完全可以理解的。  我正在积极地调试这个问题、尽管使用了不同的模型。  我希望,而且也有一定的信心,一旦确定了一个模式的差异,就可以纠正其余的差异。  但是、我没有任何时间框架、因为我不知道发现它需要多长时间、在这种情况下、过程相当耗时。

    至于更新、如果您使用器件随附的库、我认为它应该自动更新。  如果您真的想确定、您可以通过询问我们的 e2e 来每一次重新检查一次。

    关于您的最后一个问题、我想说可能不是。  这可能是模型中未捕获的细微差别、因为这些较旧的标准零件似乎具有更多的细微差别。  我将请文件作者本人确保。

    此致、

    Daniel

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    您好、Tom、

    我向文章作者询问了实现这一细节的模型、下面是他要说的:

    "网络上的模型在两个操作点实施、其中只有一个操作点被请求。"  然后他声称这种模式运行得更慢。

    "在 Tina 中、模型没有实现、或者其他一些缺失。 这种模型超快。"

    我已经使用网上提供的模型进行了模拟、我不记得它有问题。  但是、微控制器和慢速可能意味着需要50ms 的收敛时间、而不是20ms。  我只会选择在线模型并处理它、因为如果  您有任何问题、它将会有更完整的信息。

    此致、

    Daniel

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    您好、Tom、

    由于该线程已安静、我要将其标记为已解析。  如果您需要任何进一步的帮助或有任何后续问题、请随时再次评论或创建新主题。  我仍在进行模型调试。

    此致、

    Daniel