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[参考译文] OPA2991:输出引脚处的电阻器

Guru**** 664280 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA2991, TINA-TI, TMS320F28377D
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/1264692/opa2991-the-resistor-at-output-pin

器件型号:OPA2991
主题中讨论的其他器件: TINA-TILM2902TMS320F28377D

尊敬的专家

我的客户正在使用 OPA2991。 下面是他们使用的原理图。  

客户模拟了波特图、其中具有不同的  电阻器 (在 U3的输出引脚上)和 TINA-TI (请参阅第1张图)。 他们发现带宽在 7 KHz 在  2kΩ 和  14.37 KHz 100Ω 。  他们还 进行了实验。 结果与仿真完全不同。 根据测试、带宽始终等于 42千赫  在这两种  2kΩ 和100Ω。 (参见第二幅图)

(1)为什么仿真结果与实验结果不一致? 我还在 TINA 中对该电路进行了仿真、以验证其仿真结果(请参阅第3幅图、R7是电阻器)。 带宽为  40.86kHz  当 R7为  2kΩ 和37.37kHz 当 R7为 100Ω。  

您能否检查电路并解释 R7 对带宽的影响?  为什么我的仿真结果与客户的不同、与实验结果不同? 哪一个结果是合理的?  

(2)另一种现象是、客户的原理图与在 TINA 中仿真的电路存在一些差异。  在客户原理图中、测试点 TP6/7设置在 Pi 型滤波器,Ω 的输入侧、但在 TINA 电路中、输出似乎设置在 Pi 型滤波器的输出侧。 ( 更多详细信息、请参阅第4个图 )

我不确定这是不是实验结果与仿真结果不符的原因。 因此、我更改了 TINA 中的电路、使其与实际原理图一致、在实际原理图中、输出设置在  Pi 型滤波器的输入侧。 得到的结果是  39.12千赫  当 R7为  2kΩ 和33.57kHz  当 R7为  100Ω。 (见第5幅图) 明显地、电阻也会影响带宽、仿真结果仍然与实验结果不符。

此致、

兰尼

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    您好、Rannie。  

    首先、我注意到他们在客户的 TINA 仿真中使用的是 LM2992、而不是 OPA2991。 您能否说明一下他们用于测量的部件及其与仿真的相关性?  

    第一个原理图和仿真中的电源电压也会出现差异(+/- 15V 与+/-12V)。 测量结果使用的是哪一个?  

    此致、
    阿什利

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    尊敬的 Ashley:

    感谢您的答复。

    客户 使用大信号输入(大于1V)测试了带宽。 带宽是否基于小信号输入在 TINA 中仿真? 如果是、这是 仿真结果与测试结果不匹配的原因吗?

    对于运算放大器电路、我们如何测量带宽?  

    此致、

    兰尼

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    尊敬的 Ashley:

    在客户的实际原理图中、有一个 DSP 连接到原理图中 Vout 和 GND 之间的输出。 R10设置为 DSP 的替换负载。 这是否合理? 或者、当输出连接到 DSP 时、带宽将受到怎样的影响。

    此致、

    兰尼

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    您好、Rannie。  

    我们建议不要在此配置中包含 R7、因为它会影响带宽和稳定性。 有关说明、请参阅以下主题: https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers-internal/f/amplifiers-internal-forum/1262333/lm2902-resistor-at-output-pin

    您能否解释一下为什么此客户应用需要此电阻器?

    连接到输出端的 DSP 将被视为容性负载。 但它应在 pF 范围内、考虑到并联一个 nF 电容器将主导电容、可以忽略不计。 您仍可以对其进行仿真以查看效果、但它不应影响总体行为。 主要影响因素是 R7、如前面所述、它会影响带宽和稳定性。  

    如果您还有其他问题、敬请告知。
    谢谢!

    此致、
    阿什利

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    尊敬的 Ashley:

    感谢您的支持。

    实际上、R7在客户的系统中是不可避免的。  

    有一个关于测试的问题。 对于运算放大器电路、我们如何测量带宽? 客户 还需要测试该电路的带宽以查看该电阻的影响。  

    此致、

    兰尼

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    尊敬的 Ashley:

    实际上、它们使用 R7来降低 OPA2991的驱动能力。 在原理图中、输出连接到 TMS320F28377D 的 ADC 输入。 电阻器 R7用于限制 OPA2991的输出电流。

    此致、

    兰尼

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    您好、Rannie。  

    要测试带宽、它们可以执行先前在示波器图像中显示的内容。 您需要 确定输出电压处于-3dB 点的频率(如果使用单位增益配置、且输入信号为1V、则为0.707V)、这将是您测量的闭环带宽。 根据所使用的示波器的分辨率、存在一些限制、因此如果他们希望查看电阻器变化的影响、则仿真效果会更好。  

    如果 R7是降低输出电流、则 一种选择是将电阻器放在反馈环路之外。 如前所述、在反馈环路中设置高阻值电阻器将限制带宽并影响稳定性。

    如果您还有其他问题、敬请告知。
    谢谢!

    此致、
    阿什利

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    尊敬的 Ashley:

    感谢您的支持、它真的很有帮助。

    我在 TINA 中进行了仿真并扫描 R7。 结果如下所示。 仿真结果表明、 系统的-3db 带宽和电阻器之间的关系似乎不清楚。  

    根据客户的测试结果、-3dB 带宽不随2kΩ 和100Ω 改变

    此致、

    兰尼

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    您好、Rannie。  

    如果您在极值处比较 R7的不同电阻器值的两个点、您可以看到-3dB 带宽下的差异、分别为0欧姆和100千欧姆时、25kHz 和37kHz 之间的差异。

    在100欧姆和2千欧之间进行仿真时、电路的闭环响应看起来非常相似、这可能就是客户在测试中没有看到任何差异的原因。 客户测试的是完整电路还是部分电路?  

    如果您还有其他问题、敬请告知。
    谢谢!

    此致、
    阿什利