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[参考译文] OPA551:运算放大器稳定性分析请求

Guru**** 2531210 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA551, OPA552

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/784083/opa551-op-amp-stability-analysis-request

器件型号:OPA551
主题中讨论的其他器件: OPA552

嗨、大家好

我正在使用 Howland 电流泵将电压更改为电流。 就像上图所示、

当电阻负载接地时、提供稳定的电压/电流。

电压差正是我想要的。

我不是连接电阻器、而是尝试连接人体手腕、并获得 机构复查委员会(IRB)批准。

当提供相同的电压输入时、

电压差类似、但我觉得它不稳定。

https://youtu.be/QHIninAg4Is

我看到、当具有容性负载时、添加一个电阻器可以使其稳定。

但是、我无法确定合适的电阻值。

我能否获得一些建议以使该输出保持稳定?

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    尊敬的 David:

    DSO 图像不清楚 这是某种噪声、还是 中间布线上的振荡。 振荡通常在频率上相当一致、并且通常接近运算放大器的单位增益带宽频率。 由于该迹线是一个数学函数(V2 - V1)、并且外观上有噪声、而不是均匀的振荡、这往往表明 V2和 V1之间的噪声差异。 如果您可以捕获更具揭示性的 V2-V1迹线图像、这会很有帮助。

    如果您确定它确实是振荡 、则有必要了解负载的实际组成、以便执行有用的稳定性分析。 我希望手腕上连接到探头1电路点的人体阻抗由电阻和电容组成、但 R 和 C 值不明显。    如果不知道负载电气特性的详细信息、就很难确定 OPA551电路的补偿计划。

    现在、电路带宽处于最大值。 您可能希望增加 CF 的值、并查看噪声/振荡特性是否有所改善。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    尊敬的 David:

    我只想记住、将电子电路连接到人体可能非常危险! 您是否熟悉在执行此操作时必须遵守的法律法规?

    Kai
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    谢谢、Thomas。 遗憾的是、我很难理解您的话语。

    [引用 user="Thomas Kuehl"]数学函数(V2 - V1),在外观上很嘈杂,而不是均匀的振荡[/引用]

    术语"均匀振荡"、

    [引用 user="Thomas Kuehl"]振荡通常在频率上相当一致、并且通常接近运算放大器的单位增益带宽频率。

    我可以问一下它的含义吗?

    此外、

    [引用 USER="Thomas Kuehl]现在电路带宽达到最大值。 [/报价]

    我也可以问一下它的含义吗?

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    尊敬的 David:

    Thomas 想说、您的示波器图看起来不像振荡的 OPAMP。

    如果 OPAMP 振荡、则它将在单位增益带宽范围内的频率下进行振荡、在您的情况下该频率为3MHz。 此外、振荡将保持恒定且稳定、振幅非常高(从轨到轨)、其形状看起来像是失真的正弦。

    Kai

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    尊敬的 David:

    您是否了解 Kai 的解释?

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    很抱歉、大家。

    一些材料之后、我们将看到该图

    https://e2e.ti.com/blogs_/archives/b/thesignal/archive/2012/05/23/why-op-amps-oscillate-an-intuitive-look-at-two-frequent-causes

    我还是没有得到。

    [引用 user="kai klaas69"]您的示波器图不像振荡的 OPAMP。

    感谢您指出这一点。

    [引用 user="kai klaas69"]在您的案例中,单位增益带宽为3MHz [/引用]

    带宽:
    –OPA551:3MHz
    –OPA552:12MHz

    由于我使用的是100Hz 信号、您说我的信号在带宽中吗? (100Hz < 3MHz)

    [引用 user="kai klaas69"]一个看起来像扭曲正弦的形状。

    嗯、探针1和2的每个输出都显示了失真的正弦波、对吧? 我认为这是振荡的。

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    很抱歉、Thomas。 我认为运算放大器缺少一些概念。 我必须承认、我只了解基本知识(虚拟接地、反馈环路)。

    虽然我阅读了一些有关运算放大器不稳定的文章、但我认为我无法跟上您的话语。

    请允许我请求额外帮助吗?

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    尊敬的 David:

    中心 DSO 图像是 V2 - V1的差值或减法。 这是一个数学函数、不是通过探测电路中的不同点获得的。

    如果 V2 - V1 DSO 迹线显示为正弦波、那么我可以肯定地说电路存在稳定性问题。 但是、V2 - V1 DSO 迹线与正弦波不同。 从一个时间点到下一个时间点看起来不一致;因此、它看起来更像噪声。 如果您可以放大 V2 - V1迹线、以便它显示更多细节、我们可能能够确定它是否是振荡。

    如果它是振荡、那么补偿放大器的唯一方法是获得有关 OPA551电流泵必须驱动的负载的准确信息。 这可能很难获得、因为在您尝试时被驱动的人体可能没有开发出等效电路。 为了执行有意义的稳定性分析、然后制定补偿计划、需要透彻地了解负载。

    如果您想了解有关运算放大器稳定性的更多信息、我建议您观看 TI 高精度实验室培训视频。 这些视频涵盖了运算放大器电气特性和行为的许多方面。 您可以在此处找到运算放大器培训的链接:

    training.ti.com/ti-precision-labs-op-amps

    但愿这对您有所帮助。

    此致、Thomas
    精密放大器应用工程
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    [引用 user="Thomas Kuehl"]如果 V2 - V1 DSO 波形显示为正弦波

    您是指方波脉冲? (因为我的输入是脉冲序列)

    [引用 USER="Thomas Kuehl]视频涵盖了运算放大器电气特性和行为的许多方面。 您可以在此处找到运算放大器培训的链接:[/quot]

    非常感谢您抽出宝贵时间。 您能抽出一些时间来跟进吗?

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    尊敬的 David:

    您将注意到、当   存在脉冲 并且不存在时、会出现类似 V2 - V1噪声的波形。 如果 OPA551发生振荡、则生成 的 V2 - V1波形 很可能是 正弦波或失真的正弦波。 这就是我们需要有关波形的更多详细信息的原因。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    所以实际上 Kai,我想这就是 David 准备提出的建议,IRB 会回顾你可以对人类主题做些什么,

    oprs.usc.edu/.../
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    虽然听起来他已经在某人身上尝试过它吗?

    David、接地电阻也没有标记、您在哪里替换手腕- V1和 V2之间的1k 欧姆标记在哪里?