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[参考译文] OPA388:轨到轨放大器输出卡在上部轨上。

Guru**** 2382630 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA388, 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/1298912/opa388-rail-to-rail-amp-output-gets-stuck-at-upper-rail

器件型号:OPA388
主题中讨论的其他器件: TINA-TI

我在电流测量设计中使用 OPA388。 我使用'388来放大(增益= 10,000)分流电阻器上的电压、并期望流入分流器的200uA 在'388的输出端生成2V。 它以一个大问题按预期运行:如果分流电流为几十毫安、它将'388驱动到输出轨(4V)、因此当分流电流降至零时、放大器的输出不会"离开"轨、 保持高电平、直到输出暂时连接到 GND (例如、利用电流表的尖端)。 我已经尝试使用10K 电阻器和1K 电阻器将输出连接到 GND、但这无法解决问题。  

更小的 GND 电阻器是否会有所帮助? 我在过去没有看到过放大器有这样的行为。  

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    OPA388包括内部背对背寄生二极管、 当输入被拉开时、这些二极管会像 输出被推到其电源轨时那样正向偏置-请参阅下面的内容。  这将产生 偏移电压漂移、在大约10,000的高增益下、即使 在分流电流关闭后、输出也会卡在电源轨上-运算放大器实际上处于锁定/闩锁状态、 可以通过电源循环或将输出短接至地来消除该电压。

    不显示电阻器使用的值、但如果使用 类似10欧姆的低值 R2、这将允许发生锁定。

    我建议您通过增大 R2 并将 Rshunt 增大100倍来将增益降低至100、这将使 输入和输出范围保持不变-请参阅下文。  我认为这样可以使输出从过驱动的输出情况中恢复正常。

    如果您仍然有问题、请详细说明您使用哪种类型的电源(LDO?) 并 修改随附的原理图以匹配您的应用。

    e2e.ti.com/.../OPA388-shunt-application.TSC

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    谢谢您的建议。 我附上了电路图片。 电源是锂聚合物电池的原始输出。 我不确定可以增加多少分流电阻、但我会尝试仿真。 顺便说一下、哪个模拟软件包与上面的.tsc 文件相关联? 这是一种 TI 风味的香料吗?

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    是的、.tsc 文件是 TINA-TI。  如需免费下载、请使用以下链接: https://www.ti.com/tool/TINA-TI

    话虽如此、如果 增益为10,000的2 Ω 分流器、200uA 电流会导致其正轨上的输出崩溃-见下文。

    e2e.ti.com/.../OPA388-shunt-application-2.TSC

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    非常感谢您的这一见解。 我将分流器放大了100 (至200欧姆)、将 R2和 R3放大到了4K7。 我将进行一些拆焊和重新焊接、看看会怎么样。 很遗憾、我使用0402电阻器构建此组件、但我有返工工具。

    顺便说一下、该应用具有非常高的动态范围。 它用于生产测试消耗大量电流、然后进入低功耗睡眠模式的器件。 它有一个蜂窝(LTE)无线电、它在上电时会消耗大量电流(超过100mA 几秒)、然后整个设备降至几 mA、最后在几秒钟后降低几十 uA。 本应用程序进行测试以确保器件进入睡眠模式。 您是否认为100mA 消耗足以将放大器折叠到其正轨? 分流电阻器现在为200欧姆、放大器增益为100。

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    使用100mA 负载时、200 Ω 分流器两端的压降为20V、这可能导致如下所示的3.155mA 输入电流(低于10mA 的最大额定限值)。  然而、作为一个实际问题、 我认为在您的电路中不会发生这种情况、相反、电流将被限制在20mA 左右、此时 Vcm =~0V。

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