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[参考译文] OPA593:负载急剧变化时出现意外脉冲

Guru**** 1101210 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA593, OPA593EVM
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/1171071/opa593-unexpected-pulse-during-steep-load-change

器件型号:OPA593

尊敬的技术支持团队:

我正在通过仿真(PSpice 模型和 TINA)评估急剧的负载变化、然后在输出上出现意外超过10V 的脉冲。

IC 也会出现这种情况吗? 此模型有问题吗?

请参阅附加的文件。

■μ V 条件

TR/TF 1us、从20mA 到180mA  

同相配置(1V/V)   

5VDC 输入⇒5VDC 输出

■Tina TI

e2e.ti.com/.../OPA593.tsc

PSpice for TI

此致、

TTD

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    大家好、TD-San、

    该测试等效于在输入端施加5Vdc、在输出端施加脉冲负载电流、Vout =5Vdc。 这相当于在测试条件下 OPA593的输出阻抗是多少。   

    如果您执行上述仿真、您将看到 OPA593的输出阻抗在-87.12dB (1Hz)至51.76dB (峰值约10MHz)之间变化。 在直流条件下、输出阻抗约为44uΩ Ω、10MHz 时的输出阻抗约为387Ω Ω。  

    为了生成10V 输出电压尖峰、输出阻抗将约为10V/0.180A = 55.5Ω Ω(约35dB @3MHz)。 在电流脉冲的上升沿和下降沿期间、输出电压尖峰是动态的。 这种动态行为将出现在任何反馈运算放大器或控制系统中。  

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    最棒的

    Raymond

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    您好 TTD、

    仿真会因分段线性输入信号波形的突变而受到一些影响。 突然变化会导致首次导数的中断点。 仿真器不喜欢这种情况。 此外、假设电流源的源阻抗为无穷大、这意味着电流应完全无提示地流动。 但这是不可能的、因为输出电压部分下拉、电流就不能像理想电流源模拟的那样流动。

    因此、如果您真的想知道发生了什么、那么您还应该详细仿真电流源、而不是依赖理想的电流源。

    话虽如此、我认为您将在 OPA593输出端看到电压尖峰非常容易实现。 最终不是仿真的振幅、但您肯定会看到相当大的电压尖峰。

    您能否提供有关电流源的详细信息? 什么是使负载电流流动?

    Kai

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    您好、 Raymond、

    感谢你的答复。

    我想尽量减小此尖峰、您有什么想法吗? 10us TR/TF 有助于尖峰小于1us。

    但是 需要1us tr/tv。

    数据表仍处于预览状态、输出阻抗待定。

    当 OPA593将被发布(有效)时,这些内容将从当前内容更改为新内容?

    我有 OPA593EVM 并将对其进行评估。

    此致、

    TTD  

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    大家好、TD-San、

    Vout 电压尖峰是由输出端的电流负载突然变化引起的。 您的电流脉冲负载是一种模拟 INA593 Vout 尖峰条件的方法。 我是否正确理解了该瞬态事件?

    如果是这种情况、请在 INA593输出端放置 TVS 或齐纳二极管(如果可以)。  

    当发生 INA593的输出瞬态事件时、DAC 输入电压为2.5VDC、输出电压已稳定在5VDC。  

    或者、您可以在输出端放置 schottk 二极管、以将电流引导至电源轨。 假设您仅需要应用的单电源轨。   

    如果示波器脉冲是实际的 Vout 电压尖峰(电压尖峰可能会升高到20Vpk)、则以下配置可能会有所帮助。 我不是100%确定 Vout 瞬态条件的来源-我猜测当 INA593的 Vout 遇到仿真电流脉冲瞬态事件时、您会对电压尖峰感到担忧。  

    e2e.ti.com/.../OPA593-Vout-Current-Steering-11142022.TSC

    最棒的

    Raymond

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    您好 TTD、

    请详细说明电流源"IG1"实际上是什么。 正如我在上面解释的那样、您可以在仿真中看到理想电流源的行为、这可能与实际电路中的行为有很大不同。 因此、很明显、阶跃响应会使 OPA593的输出电压超过电源电压。 这是荒谬的。 只有在电感反冲的情况下、才会产生过压。 但这会影响电感的存在、我在您的仿真中没有看到电感。

    因此、请说明"IG1"是什么。

    Kai

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    大家好、Raymond 和 Kai、  

    感谢你的答复

    我尝试使用 OPA593EVM 对其进行评估。

    遗憾的是、我的电负载(KIKUSUI PLZ205W)设置高达0mA > 200mA (2.7us)和200mA > 0mA (1.7us)。

    则不会出现尖峰。 您是否具有 OPA593EVM 和更快的电力负载?

    P.S.

    OPA593EVM 的输出具有您建议的二极管。

     电流源"IG1"表示电子负载

    请注意、

    TTD

    黄色:输出电压

    粉色:电流探头  

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    您好 TTD、

    我认为该仿真提供了更真实的结果:

    e2e.ti.com/.../ttd_5F00_opa593.TSC

    Kai

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    大家好、TD-San、

    感谢 Kai 的仿真!

    如果要测试 OPA593的输出瞬态行为、Kai 原理图更真实。  

    R2或2.5kΩ Ω 表示标称负载。 然后并联低电阻负载、如 R1 (5V/0.18A ≈28Ω)+快速电子或与 R1负载串联的触点开关。 电子开关将瞬间打开和关闭、您可以监控功率放大器或控制系统的脉冲响应和行为的上升和/或下降沿。   

    或者、您也可以移除 R1和开关并替换为可编程电流源、以执行类似的电流脉冲负载测试。 或者保持 R1并将可编程电压源与负载串联(如仿真)。  

    通常、我只使用电阻负载或模拟应用的实际负载 条件进行 瞬态测试。 电子负载是一种复杂的负载、它可能具有一些难以管理的不必要的电感和电容负载行为。 有时、在某些负载条件下、电子负载也会振荡。   

    如果您有其他问题、请告知我们。  

    最棒的

    Raymond