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[参考译文] OPA2376:在从开环模式切换到闭环模式时上升边沿振铃

Guru**** 2533280 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA2376

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/674837/opa2376-raising-edge-ringing-when-switching-from-open-loop-mode-to-close-loop-mode

器件型号:OPA2376

您好、专家:

我的客户使用 OPA2376来驱动 TOSA (发送器光学子组件)。 详细的应用原理图如下所示。

V_DAC2的偏置电压范围为0.4V 至1.2V。 TOSA_CTL_2是频率为115.2KHz 的 PWM 信号、用于驱动 SPST 开关、因此 OPA2376 (U35-A)正输入端的电压波形将是方波。 OPA2376的输出驱动一个 BJT、因此集电极电流也是一个方波电流。 从这个意义上讲、Tosa 随集电极电流一起打开/关闭。

问题是客户发现、在某些器件中、集电极电流在上升沿显示振铃、如下图所示(他们使用光学接收器接收 TOSA 输出信号、将其转换为电压、然后馈送到示波器)、而其他器件则不存在振铃问题。 如果在提出问题时用“好”替换“坏”OPA2376,则问题可能会消失。

 

当 TOSA_CTL_2为低电平时、OPA2376的引脚5 (+输入)将被强制接地。 由于分压器 R284 (1M)和 R291 (10k)、OPA2376的引脚6 (-输入)的电压略高于0V、因此 BJT Q245关闭。 OPA2376在开环比较器的状态中饱和。

当 TOSA_CTL_2为高电平时、OPA 在闭环模式下工作、因为+输入被适当偏置、并且集电极电流将被正确设置。

 

它看起来像是 OPA2376的稳定性问题? 还是振铃是由开环比较器模式和闭环模式之间的切换引起的?

 

非常感谢您的友好建议! 请告诉我可以尝试帮助调试的任何内容。

纱线

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    纱线、

    使用大电阻器来增益信号与输入电容(Cin = Cdiff + CCM = 6.5pF+13pF=19.5pF)相互作用、从而在大约800kHz 的频率下在1/β 中产生零点。  由于闭环增益传递函数 G=1+[(RF/(10k ||Cin)]、这会减小相位裕度、从而导致电路略微稳定。  检查稳定性的一种方法是应用小信号输入(10mVp)并寻找一个百分比过冲-一个良好的经验法则是设计具有25%或更少过冲的系统、这意味着大约45度或更高的相位裕度(见下文)。

    使用此技术、您可以确定系统的典型相位裕度仅为20度(上面提到的55%过冲)-因此太低、无法确保在无容差变化情况下稳定运行-请参阅下面的。

    为了提高稳定性、您必须添加反馈电容器以消除由 Cin|Zin 创建的零点-这可以通过在反馈电阻器上添加9pF 电容器来实现-请参阅下面的内容。

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    您好、Marek:

    非常感谢您的及时帮助。

    在原始客户原理图中、从 OPA 输出到 OPA 负输入有一个33pF 电容 C325。 通过仿真、我认为电容也有助于提高稳定性、对吧?

    谢谢
    纱线
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    是的、添加更大的33pF 电容器应该起作用、但它会限制带宽、因为 RF||CF 在低得多的频率下将闭环增益滚降至 G=1。

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    您好、Marek:

    非常感谢。

    我是否可以理解为这样:将一个电容器从 OPA 输出引脚连接到 OPA 负输入引脚、或者将一个电容器从 BJT 发射极连接到 OPA 负输入、可以补偿稳定性。  

    像~10pF 的尺寸就足够了、像~33pF 的较大电容也应该有所帮助、但它会限制闭环带宽?

    纱线

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    纱线、

    由于 OPA 输出与 BJT 发射极是同一节点、因此这两条语句之间没有差异。

    9pF 的较小电容应足以使电路保持稳定、从而产生2.7MHz 的带宽(请参阅下文)、而33pF 电容也可用于此工作、但会导致带宽低于1MHz 的带宽更低-请参阅下文:

    e2e.ti.com/.../Yarn-OPA2376.TSC

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    您好、Marek:

    非常感谢您的友好和及时帮助。 您的指导确实帮助我更好地理解这个问题。 谢谢你。

    纱线