This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] OPA189:电流限制期间的瞬态;预期行为

Guru**** 2382470 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA189, OPA192, OPA205
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/1303311/opa189-transients-during-current-limiting-expected-behavior

器件型号:OPA189
主题中讨论的其他器件: OPA192OPA205

您好–

我正在使用 OPA189进行设计、在该设计中、不时输出可能会意外地降低负载、使 OPA189进入其电流限制范围。 我遇到了一些问题、在器件进入和退出过流状态时会在所有节点上看到瞬态尖峰(V+、V-、Vout)。 这是 OP189内部斩波块的副产品吗? 与数据表的第8.3.3节"输入偏置电流时钟馈通?"

我很清楚有一个直接的问题–将 OP189纳入其电流限制时的预期行为是什么? 短路输出条件时、它会发生什么?

当我使用 OPA192仿真相同的网络和条件时、我没有看到这些瞬态尖峰。 是否有其他可以推荐的放大器? 我希望网络能够承受短路输出、尽可能减少额外尖峰瞬变。

我的设计与此类似-

  • 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。

    Andrew、

    斩波瞬态基本上是斩波频率和谐波上的输入上出现的尖锐电流尖峰。  对于 OPA189、您应该看到的最低斩波瞬态值约为135kHz。  我想您测量的是23kHz、但图片有点模糊、因此我不确定。  在任何情况下、较大的电源和反馈阻抗都会使瞬变加剧。  对于 OPA189、1kΩ 应是合理的阻抗。  此外、与您显示的情况相比、瞬态水平非常小。  您的瞬变具有几伏的振幅(它们的振幅应该是毫伏)。  最后、瞬变与放大器电流限制没有实际关系。

    为了帮助您更好地了解问题、您能否解释一下这两个波形?  每个波形都在哪里测量?  我想黄色的波形是放大器输出、但我不知道蓝色的波形(方波)是什么。  当您将放大器驱动到电流限制中时、将需要一些时间进行恢复 (即放大器输出在电流限制中达到饱和)。  中介绍了输出电流限制和过载恢复  sboa583)。

    了解过载情况的性质将有助于我们更好地回答您的问题。

    此致、艺术

  • 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。

    您好、Art -  

    感谢您的答复。  

    黄色波形是放大器输出、蓝色波形是放大器的输出电流、使用 TCP0030A Tek 电流探头测量。 我认为蓝色波形的峰值就是探头试图跟上与黄色波形中的尖峰相对应的噪声电压瞬态。 我们可以看到、当放大器电流进入/离开运算放大器的电流限制(如蓝色波形所示、典型值为60mA 范围)时、黄色波形上会出现尖峰。  

    那么、这就是 我要在这里尝试解决的问题。 当 OP189达到其电流限值时、它显示了不稳定的迹象。 当我观察放大器网络在正常条件下工作时的阶跃响应时、补偿似乎不错。 最终、我一直在尝试衡量调整设计中的补偿元件是一个好主意、还是改用替代放大器(如 OPA192)来避免放大器进入过载状态时的行为变化。  

    我承认、避免放大器过载只是好的做法-但我们可能无法解决这个问题、我想确保放大器的运行在那段时间内尽可能"正常"。

    这里还有一些其他示波器屏幕截图、其中显示了放大器达到其电流限值以及相应的失真/不稳定性。 同样、黄色是放大器输出、蓝色是电流输出。  

  • 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。

    Andrew、

    感谢您提供更多详细信息。  这真的很有帮助。   

    1. 当我查看阶跃响应时、估计过冲约为35%、这意味着35度的相位裕度。  我们通常建议使用45度的相位裕度。  所以、我同意这看起来略微稳定或有点不稳定。  您的放大图也提供了大量信息、其中显示了什么看起来像是连续低电平振荡。  
    2. 不稳定通常是由电容负载或反相输入相对于接地的电容引起的。  我在您的原理图中没有看到这一点。  我想知道实际电路中是否存在原理图中未显示的情况。
    3. 稳定具有平坦输出阻抗与频率的电路最简单。  斩波放大器的一个缺点是它们通常具有非平坦的输出阻抗。  OPA189数据表中的图7-25显示了输出 阻抗与频率间的关系。  这绝对是平坦的。  OPA192相对平坦(请注意、低频时的峰值通常不是稳定性问题)。  可能主要斩波相关的问题是输出阻抗不是平坦的、稳定性对您的条件不是很好。
    4. 从稳定性的角度来看、输出电流的阶跃变化实际上与输入的阶跃变化相同。  因此、当器件临界稳定时、输出电流发生阶跃变化、您将看到过冲和振铃。  在您的示例中、放大的波形表明存在低电平连续振荡。    
    5. 根据原理图、我没有找到稳定性问题的根源。  我认为原理图中可能缺少了一些内容。  该电路看起来类似于旨在驱动容性负载的 Riso 双反馈配置、但我没有看到容性负载。  我们可以仿真和调整元件值、以实现最佳稳定性。  我进行了快速 TINA 仿真、没有看到任何问题(正如预期的那样)。
    6. 我认为、切换到 OPA192或 OPA205时、稳定性问题可能会消失。  这些类型的器件具有更平坦的输出阻抗、因此从稳定性的角度而言、通常更稳健。  但是、如果问题是由什么原因造成的、最好找出原因、我在原理图上看不到它。  您能否提供完整的原理图?
    7. 如果您断开运算放大器负载、低电平持续振荡是否会消失?

    再次感谢您的所有详细测量。  希望此反馈对您有所帮助。

    此致、艺术