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[参考译文] LM2902KAV:运算放大器中的电压变化

Guru**** 1646690 points
Other Parts Discussed in Thread: LM2902
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/754856/lm2902kav-variation-of-voltage-in-opamp

器件型号:LM2902KAV
主题中讨论的其他器件:LM2902

我使用 LM2902KAVQDRQ1进行模拟电压放大、如电路中所示。 整个电路的增益为1.62、输入范围为0 - 1.88V。问题是输出侧(引脚编号14)的变化为5-20mV。 电路中的电阻器容差为1%、电容器容差为5%。   您能不能提出任何改进建议?  

此致

大维克

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    Davik、

    第一级的直流增益为1、放大器偏移产生的最大25C 偏移误差为+/-2mV。 输出电压将随输入偏置电流而增加。 +V =-IIB *(220k +68k + 68K)= 20nA * 356k =+7.1mV 典型值增加、但值可能会变化。

    第二级的直流增益为1.577、放大器偏移产生的最大25C 偏移误差为+/-3.155mV
    总直流增益为1.557、最坏情况下1%电阻器误差不太可能是增益变化+/-2%。

    如果电阻器完美、则输出误差(与 VOUT = VIN * 1.557相比)将为+/-5.15mV - 1.557 * IIB * 356k
    要获得+20mV、需要 IIB 至少为-27nA (具有高失调电压)或-36nA (具有理想的运算放大器失调电压)、所有这些都处于最大限制之下。

    要消除 IIB、需要在引脚8和9之间添加357k 电阻器。 出于稳定性原因、添加一个与新电阻器并联的电容器。 560pF (电路中已有值)将起作用。 R52不是必需的、因为它没有任何有用的东西。

    请提供一个包含输入电压和输出电压的表格、以显示您看到的变化。 失调电压误差来自运算放大器参数、增益误差来自电阻器匹配。 这就是数据表有用的原因。

    您是如何计算1.62的增益的?
    "12VDCRTN"节点是接地电势还是其他电压?

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    尊敬的戴维克、

    我注意到 C25。 将1nF 电容从 OPAMP 输出端连接到 GND 是不明智的。 如使用 R321和 C23所做的那样、借助电阻将此电容与 U6C 输出隔离。

    Kai
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    Kai、

    谢谢、我没收到。 我同意 C25放错位置(直接在输出引脚上)且有害(稳定性问题)。
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    您好 Ron、

            存在拼写错误、 运算放大器的实际增益= 1.02 * 1.57 = 1.6014、我将其舍入到1.602。 需要按照所附图像中所示对电路进行更改、我还附上了数据表。  电容容差应更改为1%?e2e.ti.com/.../Opamp-values.xls

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    e2e.ti.com/.../0272.Opamp-values.xls

    大维克、

    我向 Excel 电子表格添加了更多数据。 首先、我绘制了 Vout 与 Vin 之间的关系图、然后我添加了一条线性趋势线、其中的方程式显示在图表上。 这是一种将增益与失调电压分离的简单方法。 增益精度很高、为.1%、偏移高、为15mV

    我之前错误地添加了 R331值。 200k +68K =68K 为336k、因此壁橱1%电阻为332k 或340k  

    R51可以提高到220k||127K、最接近1%的是80.6k

    同时消除 C186对地短路

    所有这些变化都会降低失调电压。 较低值的电阻器也将改善失调电压。 电容器精度不会影响直流增益或偏移。  

    我们现在可以讨论输入信号的交流分量。 我看到您希望传递低频并阻止高频输入信号。 我唯一的问题是输出交叉可能是失真问题。

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    您好 Ron、

            由于客户要求 两个电路之间的负载阻抗为100k、因此无法将 R51更改为80.6k。 我将 R331更改为340K、并将 C186并联至 R331、而不接地。 C186的电容值应为560pF 或1nF?

    您能否 详细说明输出交叉失真? 输入为直流电压。

    此致  

    大维克

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    尊敬的戴维克、

    R51为空载电阻。 非常老实说、除了帮助消除 U6D 的输入偏置电流之外、这完全没有意义。 R51应等于 R53和 R54的并联电阻。 因此、按照 Ron 的建议、将 R51降低至80.6k 不会造成损害。

    Kai

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    大维克、

    如果输入为直流、则所有输入都将正常。 我担心输入上升得足够快、以至于流经 C21的电流会暂时超过"50uA 电流调节器"的电流[请参阅数据表第10页上的器件原理图]。 这将导致 U6C 输出尖峰、因为 LM2902需要几微秒的时间才能在灌电流(PNP)和拉电流(NPNS)之间切换。 数据表中的典型值为30uA、输入和电容之间的串联电阻为268k。 因此(通常情况下)需要30uA * 268k = 8V 输入电压快速上升、以对30uA 灌电流进行过功率。 由于您说您的输入范围小于2V、因此即使输入瞬间上升0V 至2V、也不应出现任何交叉。

    C186的唯一用途是防止 U6C 输出与 LM2902带宽(通常为1.2MHz)反相输入(几皮法拉)之间出现任何相位滞后。 任何电容值都将实现该目的。

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    您好!

        我已经进行了建议的更改、整个电路位于附件中。 我了解了交叉失真、有没有相关的应用手册?

      

    此致

    大维克

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    尊敬的戴维克、

    正如 Ron 前面所述、必须移除原理图中的一些短路:

    Kai

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    您好 Kai、

            我将移除这些接地短路。 感谢您的输入。

    此致

    大维克