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[参考译文] LM2904:为什么运算放大器的负反馈输出引脚输出异常的负脉冲电压

Guru**** 2528570 points
Other Parts Discussed in Thread: LM2904, LM2904B

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/1204270/lm2904-why-the-negative-feedback-output-pin-of-the-op-amp-outputs-an-abnormal-negative-pulse-voltage

器件型号:LM2904

我们在使用 LM2904DR 时发现了一个问题,实际产品如图1所示。

当引脚2的,电压为负时、引脚1的输出将出现负脉冲电压、如图2所示。

    

          图1.                                     图2.  

我们还有另一批 LM2904DR,实际产品如图3所示。

在与上面图1相同的测试条件下、未在引脚1输出端发现负脉冲电压,这如图4所示。

      

        图3.                                       图4.

我们想知道为什么这两批材料在相同的测试条件下获得了两个不同的结果;

在,中、图1所示的 LM2904DR 会导致电路运行异常、但图3所示的 LM2904DR 不会导致电路运行异常。

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    你到底是什么意思"消极"? 绝对最大额定值禁止电压低于 V–、这可能会损坏器件。

    请展示原理图。

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    您好!

    在没有原理图和有关应用的更多详细信息的情况下、就无法回答这个问题。

    您是否确定这不是示波器探头本身的赝像? 它是否已正确校准? 此外、建议使用这样的接地弹簧:

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    凯和克莱门,小华忘了提到供应是双重的。 信号位于电源轨内部。 是信号反相。   

    Xiaohua,

     两个输出信号之间的差值基于  输入阶跃信号之前的直流工作点。

    LM2904的输出级与 大多数其他运算放大器截然不同。 请参阅应用 手册第4.2至4.5节;  LM324/LM358内核器件设计指南

    如果达林顿 NPN 在脉冲之前导通、则 输出端不会出现负瞬态。   如果 PNP 晶体管 在脉冲之前导通、则 输出端将出现负瞬态。   在前一种情况下、"恒定电流阱"更强、在后一种情况下更弱。  

    不过、两个器件样品可以做相同的事情、只是  输出 灌电流水平略有不同。 尝试 较高的输入 VIH、则另一个样本 也会执行此瞬态。   

    为了防止瞬变信号,达林顿 NPN 必须打开(在输入阶跃之前);使用 增加 反馈 电阻值(降低灌电流需求)和在输出端 到 VCC-之间添加下拉电阻(帮助 恒定电流吸收)的组合。  

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                            图1.                                                    图2.

    图1是我们实际使用的原理图,图2是我们测试的运算放大器输入和输出波形。

    通道1是运算放大器的输出波形(LM2904,引脚1)通道2是运算放大器的输入波形(LM2904 (引脚2,通道3是运算放大器)LM2904)引脚3的输入波形。  在电源上电后测试波形。

    可以看出、运算放大器引脚2的输入电压不超过电源电压,μ V、但引脚1的输出电压一直被钳位到-5V。

    目前、图2所示的异常仅在使用下面图3所示的一批项目时发生。  我们从这批(中采样了数十个 LM2904)显示在指2 ,并且他们都没有在我们的电路中正常工作(显示在指1 )

    将其替换为图4中所示的 LM2904、电路工作正常。

           

                   图3.                                       图4.

    我们的电路已使用超过五年、并一直使用 TI 的 LM2904、而且从未发生上述异常(用手指2表示)。 仅当我们使用图2中所示的批次时、才会出现问题。

    TI 的销售人员告诉我们、LM2904只更改了丝印而没有任何设计更改、但是具有不同丝印的 LM2904在我们的案例中显示出完全不同的现象、这是我们不明白的       

    如果没有设计更改、那么我们有理由怀疑这批 LM2904 (显示为手指2)有缺陷。

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    您好!

    关键问题是此事件期间信号"SAM_DN_NEG"的外观。 此外、示波器图分辨率非常粗略、每分段1s。 您是否可以更快地设置范围?

    顺便说一下、我将移除 OPAMP 输入之间的电容。 这样的电容会减小相位裕度、并可能导致不稳定。

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    通道1是运算放大器的输出波形(LM2904,引脚1)通道2是运算放大器的输入波形(LM2904 (引脚2,通道3是运算放大器)LM2904)引脚3的输入波形。  在电源上电后测试波形。

    这两张图片可以清楚地看到信号 "SAM_DN_NEG" 的状态。

    OPAMP 输入端之间的电容 ,对这个电压采样电路影响不大,并且移除它不会改变采样电路的工作状态 然而,谢谢您的提醒。

    我们现在重点讨论为什么生产周期只有28K 的 LM2904在我们的电路上存在异常、而且以前从未有过类似的异常。

    由于我们的电路参数从未改变、因此我们有理由怀疑 LM2904有设计更改、或者28K 批次有缺陷。

     

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    Xiaohua,

     当输出 应为缩放的 反转 SAM_DN_NEG 时、我看到输出与 SAM_DN_NEG 相同;这意味着引脚1或引脚8可能不被焊接(断开)。

    如果不能、您能否提供良好的信号? 当该 e2e 线程启动时、信号具有正确的极性。 自那时以来发生了什么变化?   

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    ,感谢您的答复。

    我们可以确定 LM2904的所有引脚都焊接得很好。以下两张图片是电路正常工作时的测试波形,它是与其他批次的 LM2904,而不是28K 批次一起测试的。  

        

    就像您之前回复的(Ω 一样、我们知道从输出)Ω 引脚1k Ω 到 VCC,添加一个下拉电阻器可以解决这个问题。  但为什么只有28K 批 LM2904需要增加该电阻、而以前使用的其他批 LM2904不需要增加该电阻。

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    您好,Xiaohua:  

    您能帮助提供您正在比较的两个批次的卷带标签吗?  

    谢谢!
    此致、
    Ashley

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    Xiaohua,

    如果灌电流大于12uA、则 PNP 灌电流器件可能处于开启状态、这意味着达林顿 NPN 将关闭。  因此可能会出现负输出尖峰。 列出的典型值为30uA、但每个批次的值可能不同。  

    什么是灌电流? 它是[编辑]( SAM_DN_NEG )- PIN1[V])/( 6.2k + 10k )[编辑]在应用突然的负向输入边沿之前,你需要这个值小于12uA。

    您可以尝试具有50uA 更高电流的 LM2904B。  

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    尊敬的 Ron:

    感谢您的回复、 但我不认为您提到的参数是 LM2904异常的原因。我更换了电路上的 LM2904B、在相同的条件下进行了测试、但仍出现了和之前相同的异常现象。

          

             图1.                                      图2.

    图1是我们测试样本的图片,图2是 LM2904B 的测试波形。通道1是运算放大器的输出波形,LM2904)引脚1(通道2是运算放大器的输入波形 (LM2904)引脚2,通道3是运算放大器)LM2904(引脚3的输入波形。  

    从图中可以看出异常现象和 LM2904是一样的。

    不同批次的器件的参数存在特定偏差、这是我们可以接受的。 不过、我们使用 LM2904已有五年、没有出现任何问题、只有使用28K 批次的 LM2904时才出现问题。

    正如我之前所说、我们有理由怀疑 LM2904有设计变更或28K 批次有缺陷。

    然而、从 LM2904B 的测试结果来看、我目前倾向于认为 LM2904系列的设计发生了变化、因为经测试的 LM2904B 也使用了新的丝印。

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    您好,Ashley M ü,

    下面两幅我们发现异常的 LM2904图片、丝 印是一种新的、丝印有28K 的批次。

       

    下图展示的是 LM2904没有任何问题、丝印是旧的、丝印也是28K 的批量。

    因此、我们现在对这个问题感到非常困惑。

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    您好,Xiaohua:  

    LM2904确实发出了 PCN、这可能是由于您观察到的行为发生了变化。 您可以在与之进行比较的两个批次之间的卷带标签上看到制造信息的差异、而 PCN 说明了经过认证的新裸片版本。  

    如果您还有其他问题、敬请告知。
    谢谢!

    此致、
    Ashley

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    Xiaohua,

    LM2904B 为更大 微安的 灌电流。 因此负脉冲干扰不太可能发生。 不是图2!

    图2波形是 器件连接不正确或输入超出电源轨。 我 对此很有信心。  

    提供引脚2和4的波形。 而不是引脚之前的信号。  

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    尊敬的 Ron:

    我是新 FAE 成员 Francis、他覆盖了工会。 幸会。

    根据你提供的灌电流公式、我对 PIN1[V]、6.2k 和1k 的含义感到困惑。 您能帮助进一步解释一下吗? 谢谢。

    [edit](SAM_DN_NEG )- PIN1[V])/(6.2k + 10k )[\edit]

    另一方面、您能否帮助验证客户灌电流是否超出规格? 感谢你的帮助。  

    • SAM_DN_NEG 为-4V
    • SAM_DN_G 为0V
    • SUPPLY +为5V
    • 电源-为-5V
    • 负载电阻为1k、可详细查看原理图  

    BRS、

    弗朗西斯

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    Francis

    pin1[V]是运算放大器 pin1上的电压。  6.2k、10k 是电阻器的电阻。

    该表中的值没有问题。 回答是否正确。

    您指的是两个问题中的哪一个?  输出保持低电平还是输出干扰保持低电平几微秒?

     

    在之前的波形中,我可以看到输出和 IN-低于-5V,因此我怀疑 SAM_DN_NEG 是否为-4V  

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    尊敬的 Ron:

    谢谢、我已将它们与客户的原理图相关联。

    根据我的理解,PIN1 =(0-(-4))/10 * 6.2 = 2.48V,IO =(-4-2.48)/(10+6.2)= 400uA,对吗?

    根据您的意见、客户需要控制小于12uA 的电流。 例如使用350k/217k Ω 电阻器?  我在放大器电路中没有看到这样大的电阻、因此我的理解可能有一些问题、请帮我纠正、谢谢。

    您需要此值小于12uA,然后才能应用突然的负输入边沿。

    BRS、

    弗朗西斯

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    Francis

    您的数学运算是正确的。  

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    尊敬的 Ron:

    我已经回复了您的电子邮件并预订了您的日历、请让我们进行讨论、谢谢。

    BRS、

    弗朗西斯