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[参考译文] INA128:看到方波输入的输出骤降

Guru**** 2398695 points
Other Parts Discussed in Thread: INA128, ISO224, BUF634

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/800267/ina128-seeing-output-dip-with-square-wave-input

器件型号:INA128
主题中讨论的其他器件: ISO224BUF634

您好!

我在 INA128的输出端看到了一些奇怪的行为、我希望有人能够帮助识别出可能出现的问题。

以品红色显示的输入是大约3-10V 的方波输入@ 50%占空比。 我的 INA128没有增益电阻器、因此它是针对单位增益进行编程的。 您可以看到、放大器的输出(黄色、通道1)基本上支持这一点、如3-10.5所示。 然而、在方波的高电平部分期间、放大器的输出会因任何原因短暂地崩溃。 这对于我的应用尤其有问题、因为我在 INA128的输出端有一个下降沿检测器、并且这个输出会导致一个错误的下降沿触发。

此致、

Michael

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    您好、Michael、

    您能否显示原理图?

    Kai
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    尊敬的 Kai:

    我上面没有原理图的本地副本、但  如果您搜索"sense 微型"、您可以在我的 E2E 博文中找到它。

    此外、请注意、未安装增益电阻器、第一幅图像中显示的 R2已更改为301k 电阻器、以将输入向下分频为多谐振荡器的范围。

    Michael

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    您好、Michael、

    我在这里找不到 INA128。

    Kai
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    INA128是标记为“测量”或 U1部分开头的放大器。
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    您好、Michael、

    有几个问题:

    1.如果在开关输出端没有任何低通滤波、使用开关为模拟电子产品供电是不好的。 模拟芯片需要清洁、稳定和无噪声的电源电压。 另一方面、开关会产生大量纹波和 HF 噪声。 +/-12V 电源电压、尤其是+12V 电源电压、是否完全稳定?

    2.我会删除 C7。 INA128输出端的如此高的负载电容可使 INA128不可瞬态。

    3、为什么在 INA128和 ISO224之间使用 BUF634? 由于 BUF634在这个地方的速度太快、这看起来就像完全超杀。

    Kai

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    尊敬的 Kai:

    1. 编辑:我尚未在示波器上检查12V 电源、今天我将检查。
    2. C7是采样保持电路的"保持"部分。 在 INA128输出的下降沿、单稳多谐振荡器会将开关关断~15us 并为 C7充电。 然后立即打开开关。 C7的大小应确保根据 MAX4648的泄漏电流规格和 BUF634的输入偏置电流规格、在1/550Hz 周期内、电容器两端的电压(目标电压大约为3V)不会放电大部分电压。
      1. 数据表上 INA128的最大负载电容稳定性似乎为1nF。 您是否认为这会导致输出电压骤降? 您建议如何处理 C7的大小?

    3. BUF634是早期设计阶段遗留下来的一种赝像、当时我认为我需要那里的高压摆率缓冲器。 但现在我看到我不需要在那里使用、所以在未来的硬件版本中、BUF634可能不再使用。 ISO224的输入偏置电流比 BUF634低很多、因此、如果移除 BUF634、似乎可以使 C7小一点。

    话虽如此、您是否认为电容器 C7对 INA128输出端的不稳定负责? 第3点中提到的内容可能能够纠正其中的某些问题、但我需要为此创建另一个硬件版本。 我想知道当前可能会有哪些修复。

    谢谢、

    Michael

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    您好、Michael、

    看起来奇怪的是、两个时间段内的骤降都不在同一个位置。 因此、这种下降似乎来自外部、电源电压也在某种程度上产生。 它也不是典型的不稳定性。 不过、我会移除 C7进行测试、看看会发生什么情况...

    Kai
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    您好、Michael、

    如果 C7必须留在电路中、则至少应在 INA128的输出端插入隔离电阻器。

    骤降是否来自采样保持方案本身? 瞬间将部分放电的电容连接到 OPAMP 的输出意味着短路。 INA128可能需要一些时间来恢复输出电压。

    另一个原因可能是模拟开关内的电荷注入。 由此、一部分开关信号进入信号路径。

    您是否考虑过将 LF398用作采样保持?

    Kai
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    尊敬的 Kai:

    感谢您迄今提供的所有帮助。 看起来我已经找到了问题的原因。

    在本例中、黄色和青色是+/- 12V 电源、品红色是仪表放大器的输出。 有什么想法、为什么会发生这种情况?

    此外、关于您之前的评论:

    1. 您建议使用哪种隔离电阻器值? 是否有任何文献可以帮助我解决这个设计问题?
    2. 看起来、骤降不是由于采样保持方案所致。
    3. 我不知道有专用的采样保持电路--我会研究这些,因为它看起来比我目前的解决方案要优雅得多。

    再次感谢大家的深入见解。 它在调试过程中为我提供了很多帮助。

    Michael

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    您好、Michael、

    +/-12V 开关损坏或24V 输入电压不稳定。 还是该开关的电路消耗过大的输出电流?

    47...100R 的隔离电阻器应该有所帮助。 另请参阅这些 TI 的稳定性培训视频。

    Kai
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    您好、Michael、

    Kai 的分析是正确的。 关于稳定性问题、您可以在此处查看有关稳定性的 TI 高精度实验室系列: training.ti.com/ti-precision-labs-op-amps-stability-1

    这些视频介绍了多种补偿方法。

    Tamara