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[参考译文] LM358B:如何测量运算放大器的开环输出电阻?

Guru**** 2493545 points
Other Parts Discussed in Thread: LM358B, LM358, LM324

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/916504/lm358b-how-to-measure-open-loop-output-resistance-of-an-opamp

器件型号:LM358B
主题中讨论的其他器件: LM358LM324

您好!

如何测量任何特定运算放大器的开环输出电阻? 是否有任何值得信赖的电路可实现此类测量?

开环 Zo 在数据表中并不常见、但对于某些运算放大器而言、这是值得注意的。 例如、LM358B 具有300欧姆的典型值(在零输出电流时)-如何测量该值、使用了哪个电路?

谢谢

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    您好 Oleg、  

    欢迎使用 e2e!  

    您想在仿真中测量实验室设置中的开环阻抗吗? 请查看此文档、并告诉我它是否解决了您的问题:  

    该规格通常可在我们的数据表的电气特性表或图中找到。  
    这也可能是一个由设计表征的规格、因此运行仿真将为您提供结果、而不是对其进行测试。  

    祝你一切顺利、
    卡罗莱纳州  

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    您好、Caro、

    感谢您的快速回复!

    我想在实验室中测量开环阻抗。 由于它主要是输出级的输出电阻、因此在不同的输出直流电流下、它的值可能会有很大的不同。 根据我的最新经验、仿真模型在对输出电阻进行建模方面不够准确... 因此、我认为在试验电路板上测量它更安全。

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    Oleg、

    是否计划了最终目标设计、或者这是否是一项教育工作? 您是否有方法来测量相位和增益与频率间的关系? 可以使用两个不同负载下的增益相位数据以及数学运算来计算 Zout。

    如果输出电流使达林顿 NPN 或发射极跟随器 PNP 保持活动状态且不在之间切换、LM358B 的 OUT Z 将低得多。

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    SO Oleg、  

    我通常使用 HP4195的 S11测量方法(包括集总元件建模功能)进行这些测量

    当然、要获得开环、您需要运行开环、但如您所述、将输出保持在某个所需的电压或电流。 实际的开环输出阻抗确实随电压和电流条件而变化、如果需要、您可以在测试中控制这种情况。 除非您将模型作为晶体管级而不是宏进行建模、否则很少对此进行建模。  

    在测试时、您需要将低速积分器环路环绕在器件周围以控制输出电压、从而将其放置在所需的位置。  

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    Ron、

    两者。 我开发了一个新项目、其中 LM358/LM358B 的输出端将具有中等容性负载、因此有必要确保其稳定运行。 当然、可以通过实验完成此工作。 但是、我更喜欢计算它的行为、以确保绝对安全。 因此、我需要知道它的输出阻抗。

    是的、我可以测量增益和相位。 问题是、我们必须在交流反馈环路断开时测量它们。 但同时、我们必须在直流时保留一些反馈以稳定运行点。 我认为这个问题可以解决、但我不想重塑车轮。 TI 可能会使用一些"典型"测试电路进行此类测量?

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    Michael、

    是的、输出电阻是非线性的、因此有必要在"小信号"条件下进行测量。 这也是一个问题、因为运算放大器本身具有足够的增益并放大其自身的噪声。 因此、小输出信号可能会在噪声中丢失... 可能需要一些窄带宽滤波器...

    [引用 user="Michael Steffes"]您需要绕过低速积分器循环

    好主意、谢谢!

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    因此、Oleg、我把这个更进一步、这个很旧的器件从几个地方提供-出于某种原因、我有一个2018年的文件使用晶体管级的 on Semi 模型-这里是为 Zol sim 设置的

    e2e.ti.com/.../LM358-ON-model-Zol-test.TSC

    然后、我运行仿真、没有输出电流在851欧姆时非常平坦、看起来很高、但是  

     


    然后、我从输出中拉出10mA、是的、Zol 会随着晶体管建模而发生很大的变化、低至26欧姆-在 F 上出奇地平坦-这让我认为他们的晶体管模型太简单了、

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    Oleg、

    过去、我使用此电路获取 Zo、用于在 LM324上拉电流和灌电流。 增益是在整个频率范围内测得的 TEST/REF、并且在 SW-SPST1断开和闭合时记录了增益差以及电阻器值、以计算有效 Zo  

    随附的电子表格省略了复数(仅使用增益差、不使用相位)、但这对于 LM324 (或 LM358)来说是可以的

    e2e.ti.com/.../LM324-Out-Z-simple-test.xlsx

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    Michael、感谢您进行这些仿真。 之前我也做了一些仿真、最可信的模型是 National 的 LM358N。 尽管它显示的有源电阻与频率无关、但其值看起来是合理的:零输出电流时为~350欧姆、10mA 时为~20欧姆(拉电流)。 仿真电路与您的电路完全相同、只是使用了一个电阻来代替电感。 无论如何、我将尝试在实验室中使用积分器进行直流偏置测量。

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    如果您使用电阻器进行反馈、您是否未运行闭环?  

    是的、对于实际的晶体管模型、这些平坦的 R over 频率看起来是奇数的。  

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    感谢您提供计算表。

    "...dB 损耗在3KHz 到几乎1MHz 之间几乎是恒定的"-也许这是关键。 如果信号频率足够高、则可以在闭环配置中测量 Zo、从而显著降低运算放大器增益...

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    [引用 user="Michael Steffes">如果您使用电阻器进行反馈、您是否未运行闭环?  [/报价]

    否、我使用了 R=1GOhm 和 C=1GF 反馈。

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    我的测试是闭环、但是我查看了 Vtest/Vref、它是开环增益、正向增益。

    最终应用也将是闭环。  

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    [引用 user="Ron Michallick"]我查看了 Vtest/Vref、它是开环增益[/quot]

    我只是注意到基准点位于反相输入、所以您是对的。 有趣的想法。