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[参考译文] INA851:LTspice 模型问题

Guru**** 2387080 points
Other Parts Discussed in Thread: INA851, TINA-TI
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/1220673/ina851-ltspice-model-issue

器件型号:INA851
主题中讨论的其他器件: TINA-TI

您好!

我正在尝试 使用 TI 模型: SBOMC50.ZIP (101KB)- PSpice 模型来模拟 LTSPICE 上 INA851仪表放大器的行为。

我的原理图如下所示。 增益设置为1 (RG 打开)、不使用输出钳位功能。 输入为500Hz/100mV 方波。

输入/输出波形如下图所示。

这里唯一的优点是输出会跟随输入。 然而、动态因素看起来非常低、对于15MHz 带宽器件、上升和下降时间非常大(200us)。  

另外、当输入振幅低于500mV 时、输出仅跟随输入。 在上方、由于某种原因、输出达到4V/-4V 饱和。

有人以前有过这种经历吗? 有什么可能会出问题的想法吗?

 提前感谢您!

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    大家好、Mathis、

    在上面的电路中、FDA_IN-和 FDA_IN+引脚与全差分 (FDA)输出级的 G02+和 G02-引脚之间连接了一个100pF。  为澄清这一点、通常这些引脚用于连接器件的 FDA_IN-/ FDA_IN+和 OUT+/OUT-之间的电容器。 这些 CFB 电容器是可选的、可以进行定制以限制带宽/滤除较高频率的噪声。  如果需要在所有增益下使用 INA851全带宽、可考虑移除可选电容器。  

     然而、当使用 TINA-TI 仿真工具仿真电路时、使用上面的100pF G02 - FDA_IN+/-电路、我得到了预期的响应:

    在上述 G=1、VOCM+0V、V+/-= ±15V 和 VCLAMP+/-=±15V 配置 中、INA851可支持±12.5Vp 输入/输出信号。

    尽管在 TINA 仿真器上、我无法重现 文章中所述的±4.5V 输出限制问题、但 SPICE 模型的钳位功能和输入-输出范围限制不能正确仿真、这是当前模型上的已知问题。  我将与建模团队核实最终模型的状态、以纠正钳位和输入/输出限制问题。  此问题已报告给建模团队、并已在他们的队列中修复此问题。

    谢谢。此致、

    路易斯

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    Bon soir mathis,

    在 LTspice 中对我有效:

    e2e.ti.com/.../mathis.zip

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    尊敬的 Kai:

    谢谢你。

    大家好、Mathis、

    我们无法重现上述 POST 中描述的瞬态问题、INA851似乎提供了正确的瞬态响应。  关于 SPICE 模型中的钳位和输入输出范围功能、INA851可用于进行修订、预计在6月初完成。   

    INA851与标准仪表放大器类似、其主要区别在于集成了全差分放大器输出。  INA 中的每个放大器都有其自己的输入和输出摆幅限制。   这些限制组合在一起形成了总体输入差分和共模电压与输出摆幅范围之间的关系限制、它们是增益、电源电压、VOCM 电压和钳位电压设置的函数。 我们提供一个 Excel 计算器来验证器件是否处于输入/输出线性范围内:

    INA851输入/输出范围设计计算器

    随附的是包含说明的 pdf 文档:

    INA851输入和输出范围设计计算器 Instructions.pdf

    谢谢、此致、

    路易斯

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    您好、Luis:

    感谢您的全面回答。 我的确使用了 Excel 计算器、我偶然发现了一个小问题。

    我将仅使用一个以 GND 为基准的输出(OUT+)。 因此、我需要使用值为2的前端增益来在 OUT+和 GND 之间获得值为1的有效增益。 我将使用5V 和 GND (0V)之间的输出钳位。 负输入连接至 GND。 正输入的电压将介于-5V 和23V 之间、因此电源电压为+25/-10V。 我还想将 VOCM 连接到 GND。

    我的问题是、对于此配置、为什么 VOCM 在 Excel 工具中以红色突出显示? 实际上、根据该工具、VOCM 的唯一正确值似乎在1V 和4V 之间。 我觉得与夹紧功能有关、但不确定(?)。  

    提前非常感谢您的见解!

    此致、

    马蒂斯

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    大家好、Mathis、

    如果 输出 VCLAMP+为+5V 且 VCLAMP-=GND (0V)、则必须将 VOCM 设置为高于 GND 以提供余量、也就是钳位电压范围的中间位置。 换句话说、如果您的输出需要在0至+5V 之间摆动、则需要将输出共模理想设置为 VOCM =+2.5V。

    INA851是一款全差分输出器件、其 集成了一个全差分放大器输出级、用于驱动全差分电路、其 OUT-和 OUT+电压均可摆动、以 VOCM 输出共模电压为中心。  VOCM 引脚控制输出共模电压。  例如、如果 VOCM 被设定为+2.5V、VOUT-和 VOUT+生成一个 以+2.5V 为中心的全差分信号:

    谢谢。此致、

    路易斯