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[参考译文] 放大和增益设置电阻器的问题

Guru**** 2507255 points
Other Parts Discussed in Thread: LMH5401, THS4513, LP2992

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/926557/issue-with-amplification-and-gain-set-resistors

器件型号:LMH5401
主题中讨论的其他器件: THS4513LP2992

您好、放大器专家、

我们在电路中使用了 THS4513运算放大器、以大约40V/V 的电压放大差分信号 到目前为止、由于 GBP 更好、我们转向了 LMH5401、并认为它的工作方式相同(当然、除了布局更改)。 LMH5401在 LTSpice 和 Tina TI 中进行了仿真、以检查它是否能够提供40V/V 的所需增益、这是 THS4313实现此目的的原因。 您可以在以下位置找到仿真结果:

如您所见、LMH5401未能提供40V/V 的设定增益 使用较小的电阻器(10欧姆和375+25欧姆)也可获得相同的结果。 它来自哪里?

Rg=2k 和 Rf=80k 等较大的电阻器是一项硬性要求、因为运算放大器用于运算放大器积分器设置、并且电容器大小为47pF、无法更改。


布局和原理图的设计方式与 LMH5401 EVM 几乎相同。 我们通过两个 LDO (TPS72325和 LP2992)设置+2.5V 和-2.5V 双电源。 输出负载为200欧姆(包括内部电阻器;使用50欧姆端接示波器)。 运算放大器用作差分输入/输出。


问题是、如果我们使用相应的电阻器设置20V/V、40V/V 甚至100V/V 的增益、则输出端测得的增益远低于预期值、如下表所示。 2V/V、4V/V 和10V/V 的较低增益工作正常(不过增益损耗很小)。
首先、我们认为 LMH5401无法实现更高的增益、但正如数据表修订版 D 第6.5章电气特性中所述、32V/V 的增益也用于测试 GBP、因此我们是否错过了重要的内容?
我们的测试电路使用 HM 8134-3信号发生器创建20mVpp 的正弦波。 我们尝试将频率从100Hz 更改为10kHz、但这一点无关紧要。

注意:示波器处的测量/估算增益。 由于输出端的分压器:200 / 50、因此比总增益低4倍



你有什么建议吗? 我们现在几乎检查了任何内容。 请帮我们解决问题!


此致、

Michael Bura

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    您好、Michael、

    您似乎是不正确地测量 TINA 仿真中的输出。 在您提供的图片中、仪表测量共模和 OUTN 之间的差值、以测量您希望在 R9和 R10之间测量的真正差分输出、如下所示:

    最棒的

    Hasan Babiker

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    您好 Hasan、

    感谢您的建议。 我更改了仪表、但结果仍然相同。
    R9和 R10两端的电压为722mV、实际上应为800mV (输入端为40mV、增益为40V/V、分压器为2)。 我不知道内部电路或仿真模型的精确度、但这不是它应该如何工作、对吧?

    更重要的是、我们的"现实世界"测试电路结果甚至不适合更高增益的仿真结果(请参阅我上一篇文章中的表格)。

    任何其他建议均已获得批准。

    最棒的

    Michael Bura

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    您好、Michael、

    LMH5401并不特别适合您之前提到的设计硬性要求的大增益设置电阻器。 请注意、差分输入电阻仅为4600欧姆。 请注意、数据表中的所有配置在设计时都考虑了50欧姆匹配。 此外、如果您在数据表的表1中注意到、反馈电阻是在调整为更高增益而不是 Rg 时增加的值。

    最棒的

    Hasan Babiker

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    您好 Hasan、

    再次感谢你。 您的回答对我帮助很大。

    最棒的

    Michael Bura