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[参考译文] INA193:INA193、LT1013

Guru**** 1791600 points
Other Parts Discussed in Thread: LT1013, OPA237, INA193, LMC6001
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/780510/ina193-ina193-lt1013

主题中讨论的其他器件:LT1013OPA237INA193LMC6001

我将附加电路作为电压控制(V_Control)电流源(I-Load)。

此电路存在稳定性问题。 当 V_Control 从3.3V 降至 0V 时、电路在室温下工作正常。 但当温度降低至-45度时、它开始振荡。

我不明白为什么? 我一直在 TI 论坛上提出这一问题、以下是可能的原因:

  1. 对 LT1013电源轨的满贯会导致其输出级中的极点向左移动、从而减小相位裕度

  2. OPAMP 具有多个回路反馈、并且 Q133、Q132、INA193A 上的延迟在转换期间会增加

 

请参阅随附的波形。


室温下:

 45°C 时:

我们通过移除运算放大器引脚7和8之间的积分器电容器(0.1uF)来解决此问题。 下面是无电容的测量:

 

时域仿真表明、当 V_Control 为3V 时 Q133饱和、当 V_Control 为0V 时 Q133饱和。因此、我很难仿真电路的总体环路增益、因为当 Q133从有源模式和退出时、在转换期间会发生振荡 关闭(VBE 泵出电流)。 请参阅下文中的 V_Control 信号从3V 转换到0V 期间的 NPN 和 PNP 行为。 (在该仿真中使用了 OPA237模型)


TINA 仿真文件:

e2e.ti.com/.../Simulation-Explanation.TSC

 
我尝试通过计算或仿真来证明这一点。

如果您有可以特别帮助仿真的想法、请告诉我。

谢谢

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    您好 Kaveh、

    "V 控制"电压范围为0...3.3V? "I-Load"将在该范围内执行什么操作? 哪些负载连接到"I-load"引脚? 它是电阻式的、还是电容式的或电感式的? "V-控制"信号是什么样子的? 是直流电压还是交流电压波形?

    Kai
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    KAI、V_Control 是从3.3V 到0V 的阶跃信号。 负载通常为2K 欧姆、但负载降至600欧姆时会出现振荡。 该电路是电压控制电流源。 它向负载施加28V 电压购买输入 V_Control 的控制。 负载仅具有电阻性。
    所附图中的 V_Control 为 U89引脚1。 PIN8和引脚7是运算放大器负引脚和输出引脚。
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    您好 Kaveh、

    阶跃信号的周期是多少? 阶跃信号的压摆率是多少?

    "I-load"电流范围是多少? "V-control"下的0V 意味着什么电流? "V-control"下的3.3V 意味着什么电流?

    Kai
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    输入 V_Control 信号是使电路不稳定的单步执行。 请参阅文章中的波形。 显示振荡的中间黑色背景波形。 我不知道输入的压摆率、但现在假设为无穷大。
    V_Control 上的0V 会导致电路关断、并且不会向负载提供任何电流。 Iload = 0
    在 V_Control 上为3.3V 意味着电路处于激活状态、并在负载上施加28V 输入电压。 I LOAD = 28V/ RLOAD。 示例:V_Control = 3.3V、RLOAD=2K => ILOAD = 28V / 2K = 14mA
    当 Vin = 0V 或3.3V 时、OPAMP 处于非线性模式。
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    您好 Kaveh、

    如果 OPAMP 处于非线性模式、那么为什么需要 INA193? 您的电路是一个简单的电子开关、它将 Rload 连接到28V 电源电压并与之断开连接? 就这些?

    Kai

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    在线性模式下、该电路是电压控制电流源。 I_LOAD 由 V_Control 定义为 I_Load = a. V_Control + b
    在此模式下、INA193读取输出电流、并在负载发生变化时进行补偿以保持电流恒定。
    但是、当在非线性模式下有一个开关驱动运算放大器时、会发生该振荡。
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    通过使用 LMC6001模型、我可以在瞬态仿真中看到一些振荡。

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    您好 Kaveh、

    什么是"A"、什么是"b"?

    我问您"V-control"信号是如何变化的、您说"V-control"从3.3V 阶跃到0V、压摆率是无限快的。 因此、您的运算放大器绝不会在线性范围内工作。

    抱歉、Kaveh、但这对我来说完全没有意义。

    Kai
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    您好 Kaveh、

    CMOS LMC6001运算放大器的设计与双极 LT1013运算放大器截然不同。 输出级设计完全不同、并且表现出非常不同的复杂开环输出阻抗(Zo)。 开环增益/相位(AOL)特性是影响稳定性的关键运算放大器参数、此外还有电路中它们周围连接的元件。 这假设运算放大器在其线性输入和输出工作区域内工作。

    如果超出输入共模电压范围、则可能会严重降低电气参数。 如果输出被推到饱和状态、则电气参数将完全停止作为线性放大器的运行。

    此致、Thomas
    精密放大器应用工程