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[参考译文] INA250:频率响应与数据表不匹配

Guru**** 664280 points
Other Parts Discussed in Thread: INA250, INA250EVM
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/948308/ina250-frequency-response-does-not-match-datasheet

器件型号:INA250

您好!

我们有一位客户分享了他的观察结果、如下所示。 感谢你的帮助

我正在尝试在"电流模式"热电冷却器驱动器的反馈路径中使用 INA250电流感应 IC。 在设计过程中、我观察到从 TI 提供的 SPICE 模型获得的频率响应曲线与数据表不匹配。 这促使我购买 INA250EVM 评估模块并通过实验获得频率曲线。
以下是我的观察结果(请参阅随附的图表):
* SPICE 模型在90kHz 时具有-3dB 点、之后滚降-20dB/十倍频程、增益裕度+22dB、相位裕度约为75度。
*数据表在60kHz (比 SPICE 模型低30kHz)时具有-3dB 点、并且具有大约-60dB/十倍频程的滚降。
*通过实验、我发现-3dB 点的频率约为40kHz (比数据表低10kHz)、下降频率约为-20dB/十倍频、相移约为180度/十倍频。
最令人担忧的结果是、我发现(通过实验)、在相移为180度的点、仍然有25 dB (!) 这意味着放大器不稳定。
我通过移除 R101和 R102 (从分流电阻器上断开 VIN+/VIN-端子)、将 TP106 (REF)接地、将 GND 引脚(通过 T101.2)连接到电源负极(接地以下17V)来获得频率响应、 和 VS (通过 T101.1)连接到正电源(高于接地17V 时)。 在 VIN+和 VIN-之间连接了一个以50欧姆输出为基准的接地函数发生器。 一个带有低电感弹簧夹接地引线的高阻抗10:1示波器探针被连接至输出端(TP107)。 因此、INA250A1由34V 电源供电(在36V 限制范围内)、VREF 保持在数据表规定的最大18V (带器件接地端)以下。 发生器输出被设定为~27mV (它将达到的最低电压)以避免削波或压摆率限制、尽管此器件似乎显示了从80kHz 开始的压摆率限制迹象。
我的问题是:
(1)数据表、SPICE 模型和观察到的频率和相位响应之间存在很大差异、原因是什么? 为什么我发现 INA250A1不稳定?
(2)我是否在表征器件时出现了问题?
(3)是否有某种方法从外部补偿 INA250以确保其稳定?
(4)数据表仅显示器件增益曲线。 是否提供 TI 测量的相位曲线?
由于我在开关模式转换器以500kHz 的频率运行时使用此器件、因此 INA250将暴露在超过180度相移点的某种程度的噪声下。

e2e.ti.com/.../ina250a1_5F00_freq_5F00_response.pdfe2e.ti.com/.../ina250a1_5F00_freq_5F00_response_5F00_redone_5F00_msox3104t.pdf

  • 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。

    您好!

    以下是客户问题的答案:

    (1)  当 SPICE 模型和数据表之间存在差异时、请务必查看数据表。 因此、典型带宽为50kHz。 相移并不意味着它是不稳定的,除非您将输出反馈到输入中,而您在闭环系统中从未这样做过(INA250本身就是闭环系统)。

    (2)  测得的40KHz 接近数据表。 其余差异可能是由于–a)器件变化和 b)测量。 使用27mV 输入时,您将在大约20kHz 或40KHz 时达到压摆限制,具体取决于27mV 的数字是单 P2P 或单面振幅。 为了完全表征 BW、输入幅值应保持在6mV 以下。

    (3)  无需补偿 IN250、原因与(1)中的相同

    (4)  我们不测量相位曲线,但无论如何都应在其带宽内使用该器件。

    如果计划在开关节点使用 INA250、则由于开关频率较高、它将无法工作。 如果要测量直流输出、应该没有问题、可以直接使用它。 在这种情况下、可以加入输入滤波器以消除高频噪声。 此类滤波器如数据表图33所示。

    此致、Guang