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[参考译文] OPA593EVM:默认配置下的输出振荡

Guru**** 1120820 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA593EVM, OPA593, LM317
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/1172548/opa593evm-output-oscillation-with-default-configuration

器件型号:OPA593EVM
主题中讨论的其他器件: OPA593LM317

尊敬的技术支持团队:

在 提供双电压(12V、-5V)时、OPA593EVM 的输出采用默认配置进行振荡。

用户指南第16页(4.1.1 EVM 默认配置)说:" OPA593EVM 出厂时采用的配置允许 EVM 直接用作反相或同相放大器"  

它会同时导致10kΩ Ω(JP18)和1kΩ Ω(JP19)、但没有反馈电阻有助于通过旁路 FB 电阻(将 TP10 (AMP OUT)连接到(TP3 AMP IN))实现稳定输出

任何跳线设置 和某些输入(交流或直流信号)都不会使其停止。

您能否在实验室中检查 OPA593EVM 的相同情况?

此致、

TTD

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    您好、TTF、

    我们是指 EVM 图4-2的原理图吗? 具体设置了哪些跳线?

    为什么要在运算放大器的输入与输出之间建立短路连接?

    您是否在探测输出时插入了隔离电阻器? 除了探头之外、还有什么其他连接到输出端?

    Kai

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    大家好、TD-San、

    [引用 userid="221405" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1172548/opa593evm-output-oscillation-with-default-configuration "]用户指南第16页(4.1.1 EVM 默认配置)说:" OPA593EVM 出厂时的配置允许将 EVM 直接应用为反相或同相放大器"[/quot]  

    您能否通过仿真在纸上转换 OPA593的 EVM 配置? EVM 是相当繁忙的配置、它们试图覆盖多个运算放大器驱动电路。   

    BTW、该 EVM 已经过广泛测试、验证和验证、 我们未发现 OPA593或 EVM 存在任何振荡问题。  

    对于反相配置、图4-2中的默认设置应大致配置 为学员。   

    e2e.ti.com/.../OPA593-EVM-Inverting-Config-11182022.TSC

    对于同相配置、图4-2中的默认设置应与原理图类似、如下所示。  

    e2e.ti.com/.../OPA593-EVM-Non_2D00_inverting-Config-11182022.TSC

    您提到该设置使用双电源电压-5Vdc 和+12Vdc、但示波 器显示了以 GND 为中心的±6Vpk 或12Vpp 振荡。 您能否检查您的设置? 此外、请告诉我们 您的评估中应用的负载是什么。  

    最棒的

    Raymond

     

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    您好 TTD、

    我设计了 OPA593EVM、并 在各种增益中多次将其用作单位增益(+1V/V)缓冲放大器。 我从未见过 OPA593发生振荡、除非我特意添加了一个大容性负载、该负载将相位裕度减小到振荡发生的位置。

    我在实验中将一个设置为单位增益缓冲放大器。 在该电路板上、10k、RF1已替换为0欧姆电阻器。 我使用50 Ω 线路端接器将 OPA593同相输入端接至接地端。 我在各种对称和非对称电源电压(包括+12V/-5V)下运行了几次测试、以查看是否可以使 OPA593振荡。 我使同相输入端接、并观察到输出、未发生振荡。 然后、我使用不同电平的1kHz 源驱动缓冲放大器、这不会导致任何振荡。 我尝试过的任何东西都不会导致振荡、包括使输出空载并使用各种阻性负载对其加载。 正如我一直发现 OPA593的行为一样。

    如果 OPA593因容性负载过大而发生振荡、则振荡频率应接近其10MHz 的单位增益带宽频率、且振幅水平较低。 您显示的振荡是大信号(12Vpp)和1.3MHz 的频率。 这不是我对 OPA593所期望的任何东西。 我想知道 OPA593是否受到某种程度的损坏、振荡是否是一个奇怪的意外结果?

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    您好、 Raymond、

    感谢您的回复和模拟。

    抱歉、±6V 可能不正确。 由于 您提到的-5Vdc 和+12Vdc、GND 不在中心位置、例如-5V 和7V。

    R21 (1kΩ Ω 负载)  不会在有无时停止振荡、然后输出连接器仅连接 示波器。

    该振荡发生在±12V 双电源上。

    此致、

    TTD

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    尊敬的  Thomas:

    感谢你的答复。

    我知道 、除了 高容性负载外、您的 EVM 不会振荡任何配置。

    我购买了其他 OPA593EVM。 我将进行检查。

    此致、

    TTD  

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    大家好、TD-San、

    Thomas 不在办公室。  

    OPA593将在驱动较大的容性负载时振荡。 运算放大器不稳定的原因是 OPA593的 Zout 和容性负载之间反馈环路内生成的额外极点。 如果应用需要驱动容性负载、我们必须找到补偿反馈环路的方法。  请根据驱动要求指定容性负载、也许我们可以稳定电路和配置。   

    有关运算放大器补偿技术、请查看以下视频链接。 本系列中有7个有关运算放大器稳定性主题的视频短片。  

    https://training.ti.com/ti-precision-labs-op-amps-stability-capacitive-loads?context=1139747-1139745-14685-1138805-13952

    如果您有其他问题、请告知我们。  

    最棒的

    Raymond

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    您好、 Raymond、

    感谢你的答复。

    在我的情况下、输出电容负载高达220uF、因此 应使用您建议的补偿技术。

    顺便说一下、数据表仍然是"预览"、输出电容待定。

    数据表何时变为"有效"?   

    此致、

    TTD

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    您好 TTD、

    220 μ F 电容是运算放大器的巨大容性负载。 我将研究如何使用该 C LOAD 补偿 OPA593缓冲放大器、但请注意、即使有合适的解决方案、电路的交流带宽也很可能非常低。  

    在我花时间开发补偿方案之前、您的应用所需的最低-3dB 可接受带宽是多少? 应用能否承受 在 OPA593输出/反馈连接点和 C 负载之后连接的附加串联电阻(Riso)的压降?

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    您好 TTD、

    [引用 userid="221405" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1172548/opa593evm-output-oscillation-with-default-configuration/4422890 #4422890"]顺便说一下、数据表仍然是"预览"、输出电容待定。

    可耐受的输出电容为100pF 范围内的值、但不为220µF μ F。 任何放大器都无法承受从输出端直接连接到信号接地端的220µF μ F 电容、因为这意味着在较高频率下会发生短路。 10kHz 时、220µF Ω 的阻抗为0.07Ohm……

    请解释您为什么要安装如此高的负载电容。

    Kai

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    尊敬的  Thomas:

    感谢你的答复。

    通常、OPA593配置为缓冲器(1V/V)、输入和输出为直流电压、例如5V 电源 IC。

    但是、我需要考虑从0mA 到200mA 的急剧负载变化。

    当我考虑大约1us (实际上是几 us)的裕度时、  最小-3dB 带宽 为350kHz (1us = 0.35/频率)。

    https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1171071/opa593-unexpected-pulse-during-steep-load-change

    最棒的酒店

    TTD

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    您好 TTD、

    [引用 userid="221405" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1172548/opa593evm-output-oscillation-with-default-configuration/4425604 #4425604"]通常将 OPA593配置为缓冲器(1V/V)、输入和输出为直流电压(如5V 电源 IC)。

    那么、您需要的是电压稳压器吗? 然后、我强烈建议采用类似 LM317的电压稳压器芯片。 电压稳压器芯片设计用于在大量容性负载下稳定运行、并允许急剧的负载变化。 通过向 ADJ 引脚施加控制电压、LM317可轻松编程为任何输出电压。 我非常确信、LM317在您的应用中的表现将优于 OPA593。

    Kai

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    就像在 STK500板中完成的那样、例如:

    在这里、LM317的输出电压由来自左侧的 PWM 信号进行编程。

    当然、该电路可能需要针对您的应用进行优化。

    Kai

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    您好 TTD、

    我同意 Kai 的说法、电压稳压器电路可以更好地满足您的应用。 请注意、Kai 提供的电路仅向负载提供电流。  

    我担心输出端1us 电流阶跃变化响应;尤其是220 uF 负载电容时。 如果这确实是要求 、我不确定我们是否可以提供解决方案。

    此致、Thomas

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    尊敬的 Thomas 和 Kai:

    感谢您的回复并  推荐电压稳压器电路。

    OPA593具有电流限制、我需要使用它。  
    输入直流电压 有时会发生变化、例如5Vdc 和3.3Vdc 以及负电压(-2Vdc)等。 输出。

    我认为这是使用 OPA593的优点。

    当前目标值为1uS 电流阶跃(实际低于10uS)和220uF (或100uF)。

    如果您考虑最大输出电容和电流阶跃、您可以共享它吗?  

    >应用是否能够承受 在 OPA593输出/反馈连接点和 C 负载之后连接的附加串联电阻(Riso)的压降?

    ⇒Riso 遵循您在应用手册中描述的图、可能是可以的。

    www.ti.com/.../sboa553.pdf

    我的电路 具有反馈路径、可通过检测负载来补偿 IR 压降、因此我假设它也可以消除 Riso 压降。

    此致、

    TTD

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    大家好、TD-San、

    您能告诉我们该电路的实际应用是什么? 如果我们知道该应用、我们可以推荐其他东西。  

    关于阶跃响应~1usec、OPA593的压摆率为40V/usec。 如果驱动纯电阻负载、则增量5V 电压上升将需要5V/4V/usec = 1.25usec。 由于电流跟随配置中的电压、电流阶跃上升和下降时间也将为1.25usc。 对于容性负载、RC 时间常数将不会满足您的设计要求。   

    [引用 userid="221405" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1172548/opa593evm-output-oscillation-with-default-configuration/4426899 #442689"]⇒Riso 是您在应用手册中描述的下图、可能正常。

    Kai 提到10kHz 时220uf 相当于1/SC = 1/(2 * pi*10kHz*220uf)= 72mΩ Ω 负载。  在10kHz 频率下、100uF 电容器相当于159mΩ Ω 阻抗负载。 在对 Riso 电路进行评论之前、我需要有关应用的更多信息。  

    Riso 补偿对于低输出电流应用来说足够好。 对于高电流应用、5V/200mA = 25Ω Ω 的 Riso 已显示整个补偿的5V 压降、  这对于应用而言可能是不可行的。 同样、我们需要知道您正在尝试做什么。  

    最棒的

    Raymond  

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    大家好、TD-San、

    我将关闭此调查、因为我在内部移动了支持论坛。  

    如果您有其他问题、请告知我们。

    最棒的

    Raymond