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[参考译文] LM358B:在电源上电之前输入信号出现故障

Guru**** 2529560 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28C45, LM358B, LM358

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/909667/lm358b-bad-behavior-when-signal-to-input-comes-before-power-supply-goes-up

器件型号:LM358B
主题中讨论的其他器件:UCC28C45LM358

您好!

客户的主功率级如下所示:

采样电路用于感测+VDC (最高+400V)和-VDC、如下所示:

U24为 LM358B、电源为±5V。±5V、通过 UCC28C45从+VDC 生成。 因此 GND 与 GND_AUX 隔离。

第一次将三相交流输入连接到电网时、我们测量了波形、如下所示:

紫色-+5V 电源、黄色- U24的引脚7、绿色--5V 电源。

OPA 引脚7的输出应为-250*(-5.6k/850k)=1.64V、应为正电压、但我们使用引脚7获得负输出。

绿色和紫色-电源、蓝色--VDC (原理图中为-400P)、黄色- U24的引脚6。

我们可以看到、-VDC 信号在为 OPA 提供±5V 电压之前出现。

然后断开交流输入、等待直流总线减小、并等待辅助电源±5V 以关闭 LM358B、然后重新连接交流输入。 此时输出正常、如下所示:

黄色-引脚7其他2为±5V。

我们还测量了引脚6 (黄色)和-VDC (蓝色、反向、因此波形为正)。

-VDC 由连接到 GND_AUX 和-VDC 的差分探针测量。

这次我们可以看到、-VDC 信号与±5V 电源同时出现。

因此、问题似乎是由-VDC 导致的、先于 OPA 的电源。 但根据波形、在为 LM358B 提供±5V 电压之前、引脚6为0V、这不会超过建议的工作条件。

为什么 LM358B 在这种情况下会表现异常?

客户一直使用 AS358、没有这个问题。

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    Howard、

    我怀疑不同接地系统之间的电压差可能会改变共模电压。 当运算放大器处于不需要的输出状态时、您能否测量引脚5、6和7的电压?

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    引脚5和引脚6大约为-0.5V、引脚7为-5V。 看起来 OPA 会以某种方式饱和。

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    您好 Howard、

    我会添加硅二极管、将输入电压钳制到大于-5.3V 的电位。

    Kai

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    Howard、

    如果两个输入相同、则运算放大器就可以满足要求。 当您检查引脚5和6时、您是否在引脚7上保留了一个仪表? 或者至少重新检查引脚7仍然是-5V?

    另一件奇怪的事情是、输入为-0.5V 时、输出可能为-5V、反馈电阻为5.6k;这需要(-0.5V --5V)/5.6k = 804uA 的灌电流、LM358B VOL 在该电流时大约为 GND[引脚]+ 0.7V。 本来可以使用-4.3V、但不能使用-5V (除非短路或引脚4不是-5V)。  

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    您好 Howard、

    如果 GND 和 GND_AUX 可以相互自由流动、则 LM358存在损坏风险。 应以某种方式保护 LM358。 如果问题太大、我会切换到隔离放大器。

    保护电路可能如下所示。 首先是常规信号的性能:

    然后、两个接地端(GND 和 GND_AUX)之间的共模电压性能:

    它是如何工作的?

    二极管将输入电压钳制到电源轨、而钳位和 OPAMP 输入之间的电阻器提供额外的分压。 这会将输入电压保持在允许的输入电压范围内、并防止超出绝对最大额定值:

    (由于 Spice 模型在零电源电压下无法正常工作、因此移除了运算放大器。)

    e2e.ti.com/.../howard_5F00_lm358.TSC

    这种增强型保护方案的缺点是所有电阻器(R8除外)必须非常匹配才能保持高共模抑制。 因此、我将采用+/-0.1%精密电阻器。

    Kai

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    Kai、

    谢谢你。

    就我个人而言、我想问题是锁存问题、我将在电源电压之前向输入提供信号、从而在我们自己的电路板上进行测试。

    您列出的共模电压问题对于 AS358而言也应该是一个问题、但它不是。

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    Howard、

    对于358的每种设计、低于 GND 引脚的输入电压将有不同的响应。 在一种设计中、输出可能会变为高电平。 在其他设计器件上、输出可能会变为低电平。 对于大多数(可能是全部)、一旦输入电压恢复到有效输入电压、358将恢复正常(闭环)运行。 当输入电压高于 VCC-2V 时、也会发生同样的情况。