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[参考译文] INA186-Q1:输出振荡

Guru**** 647180 points
Other Parts Discussed in Thread: INA185, INA186, INA190, INA213, INA296B, INA280, INA281, INA181
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/1276979/ina186-q1-output-oscilation

器件型号:INA186-Q1
主题中讨论的其他器件:INA186INA190、INA213INA296B、INA185、 INA280INA281INA181

您好

我在其中一个设计中遇到了与 INA186A2-Q1相关的问题。

 

示意图如下所示。 我使用5V 至3.28V 的直流/直流转换器

最大电流为4.48A、典型值为2.56A。

我在电流检测放大器的输出端放置了一个分压器、以保护 ADC 输入免受高电压影响(最大0.6V)

直流/直流开关频率为2.3MHz

在 C329 @4.48A 上测量的直流/直流输出相对干净、20MHz BW 波纹为7mV、示波器如下:

您可以在频谱视图上看到2.3MHz、额外的146KHz

另一方面、INA186的输出非常噪声、在 R272上测得的纹波高达32mV。

我已经使用差分(橙色)探头测量了 INA186上的输入、可以清楚地看出、在91KHz 或110KHz 下没有噪声、但输出在此频率下振荡很大。

我进行的测试之一是为具有100Ohm 串联电阻器和47nF 电容器的 INA 输入添加一个 LPF (在数据表的第8.1.3节中建议)。

这会将输出振荡降低到7mV、但110KHz 和98KHz 仍然存在、但降低了~30dB

关于 INA186输出振铃的其他发现。

振铃频率根据电源电压变化

 

电源电压

频率

1.75伏

30.5KHz

1.8V

9.3KHz 和18.5KHz

1.85伏

8.5KHz 和17.8KHz

1.9V

21KHz

2伏

40kHz

 

附加了示波器打印屏幕和光谱视图

e2e.ti.com/.../Supply-Change.zip

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    您好!

    我立即可以告诉您、100kHz 左右的噪声尖峰是器件的内部开关频率导致的、通常为100kHz、但可能会有显著变化(+/- 20%)、因为它不是严格控制的参数。

    至于其他尖峰、随着 Vs 增加到超过1.8V、它们似乎在转移/变得混叠到更高的频谱中。 我不知道它为什么在1.75V 电压下反向运行、但该器件的前端会涉及许多非线性。 器件噪声可能在 VS 接近最小值1.7V 时较低、因为这更接近理想栅极电压;但这不是已知的、也不容易确定。

    频率尖峰(<100kHz)可能来自分流电流或从附近有噪声的电压源中拾取。  

    降低噪声的唯一方法是:

    使用差分输入 LPF 限制分流器噪声。 通过设置 fc_diff = INA190_BW 并保持 Rin < 1k Ω、可以最大程度地增加 fc_diff。 Cdiff 应至少为1nF。

    2.将 LPF 置于输出端。 还要将 fc 设置为 INA190 BW、以便不会丢失信号 BW。 选择 RC 值时、应确保 INA190输出端的阻抗不会电容穿越其输出阻抗、以避免输出振荡。 下面是此 LPF 阻抗的示例、其中 Riso 在 Zload 中跨越 Zout 之前决定电阻:

    3.考虑用接地覆铜来屏蔽走线或在接地/模拟接地覆铜之间放入内层。

    4.还要确保 VS 和 GND 引脚上的去耦电容尽可能靠近 VS 引脚放置。 考虑在1uF 或更大的电容下再添加一个去耦电容器。

    此致、

    彼得

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    是否有替代电流检测放大器 不会 出现这种不稳定性?  

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    尊敬的 Alexander:

    低通滤波器是指噪声密度的尖峰还是输出阻抗?

    我认为我们所有的模拟输出电流检测放大器都具有类似的闭环输出阻抗曲线、其中 Zout 看起来像一个电感器(向上)。 大多数斩波放大器将表现出类似的行为、而线性放大器的电阻主要为 Zout。

    您可以直接测量噪声密度的尖峰。 INA296B、INA281和 INA280是性能类似的器件、不会产生该噪声密度单独尖峰。 INA181、INA185、INA199A2和 INA213确实有尖峰、但它被移出至接近500kHz。

    此致、

    彼得