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[参考译文] OPA192:10kHz 动态负载下的输出不稳定问题

Guru**** 2558910 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA192

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/759552/opa192-output-unstable-issue-at-10khz-dynamic-loading

器件型号:OPA192

嗨、大家好

我们的客户使用我们的 opa192作为电流感测条件电路。 但我们发现了一个与动态稳定相关的问题。  

1、静态状态输出:OPA 输出与产品输出电流对应的值基本相同、
2、但在执行动态负载时、动态负载条件:3A 至111A、压摆率2.5A/us 频率:10kHz 发现 OPA 输出与我们产品的实际电流输出波形完全不同。
3、正常状态:产品输出3A 对应于 OPA 输出、因为60mV。  111A 对应于 OPA 输出1.85V、

但是、当执行上述动态负载时、由于负载持续从3A 转换到111A、正常的 OPA 输出应介于60mV 和1.85V 之间、但我们的测试结果是 OPM 输出介于400mV 至1.55V 之间。

数据表比较了带宽增益和压摆率。 压摆率是否过低? 如果我们将动态负载频率降低到1KHz、则运算放大器输出正常。 以下是动态1KHz 和10kHz 下的测量波形:

CH1:电流; CH4:OPA 输出   1KHz 动态(3A-111A)

CH1:电流; CH4:OPA 输出   10kHz 动态(3A-111A)

请检查其原理图:

 

我已经对此应用进行了一些仿真。 但我在我们的仿真中没有发现任何问题。 请检查 我的仿真模块:

e2e.ti.com/.../opa192-_2800_2_2900_.tsc

那么、您能帮我们解决这个问题吗? 如何 消除 10kHz 动态负载下运算放大器输出的振荡?

谢谢

-彭芬

  • 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。
    尊敬的 Vincent:

    因为您不会假设 R425、R428、R461、R463、C423和 C429的任何制造容差、 您的仿真似乎过于乐观。 由于差分放大器的对称性从来都不是完美的、由于反馈组件的制造公差、差分放大器的共模抑制也不是完美的。 然后、驱动111A 电流的12V 电源肯定具有一些源阻抗、您也不会对其进行仿真。 不要忘记接地线路阻抗、111A 非常大! 这些源阻抗可将电流信号部分转换为共模信号、而受侵蚀的共模抑制无法完全抑制共模信号。 这可能导致信号伪影叠加在所需信号上、从而使所需信号看起来很奇怪。

    Kai
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    您好、Kai
    感谢您的回复。 但在我看来、如果仅仅由于 R425、R428、R461、R463、C423和 C429的制造容差、 或一些源阻抗、在1KHz 和10kHz 时的结果应该相同。 但我们可以看到1KHz 动态负载下的正常波形。 就在10kHz 动态负载下、它将出现不稳定的结果。 因此、我不知道它是否与我们的放大器或应用电路组件相关。

    谢谢
    -彭芬
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    尊敬的 Pengfei:

    不要忘记谐波。 我们不讨论正弦波、而是讨论具有大量谐波的信号。

    在第一个仿真中、您可以看到差分放大器在没有制造公差的情况下的共模信号传输特性:

    在第二个仿真中、假设 C2和 C3存在一些不等的杂散电容 pF、并且反馈电阻的制造容差为+/-1%:

    因此、当差分放大器的对称性由于反馈组件和杂散电容的制造公差而丢失时、高频下的共模抑制会完全分解! 如果存在一些共模信号、考虑振铃、例如、由于接地线电阻和电感或12V 电源的源阻抗、差分放大器的输出端可能会出现信号 artetacts、这似乎与所需的信号无关。

    差分放大器失衡导致的有限共模抑制是此类设计中最容易忽略的问题之一。

    e2e.ti.com/.../vincent.TSC

    Kai

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    Pengfei

    我们没有收到您的回复;这是否解决了您的问题? 如果不是、只需发布另一个答复。

    谢谢
    Dennis