[参考译文] THS3491：单位增益和级联转换隔离

哎呀：忘记附加文件了。

请参见此帖子。

-re2e.ti.com/.../ths3491_5F00_isolated_5F00_wb-pulse_5F00_tx.pdf

您好、Robin、

THS3491DDA 不具有单位增益配置。 由于 DDA 封装与环路相位裕度相互作用、因此在单位增益配置下很难实现稳定性。 请参阅此 E2E 主题、了解有关此主题(此处)的更多详细信息。

不过、我很乐意帮助您找到合适的解决方案。 为了更好地了解您的应用、我对您所附加的文件有几个问题：

1.第一级有 REFX 信号。 您计划使用的 REFX 电压范围是多少？

2.您设计的电路有两个反馈环路。 一个与50欧姆电阻器连接、另一个11k 欧姆电阻器与另一个11k 欧姆电阻器串联连接到 REFX。 第二个环路的用途是什么(即为什么11k Ω 电阻器连接到 Vin-)？

3、电源要求方面、能否详细说明为什么电源是 REFX 的呢？ 在运行期间更改电源将会影响器件的动态范围、并可能影响噪声和失真性能。 在第二级、由于电源以 GND 为基准、这是否意味着它们将恒定为-5V 和+20V？

谢谢。

尼克

Nick、您好：

非常感谢您的快速回顾和非常好的重要问题!

以下是答案。

1. REFX 值实际上是不确定的! 这意味着、它实际上是任何图腾柱电路的半桥节点、用于开关任何直流电压。

请注意、第一个 REFX-OPAMP 的偏置电压以 CF 为基准。 因此绝对值不会影响其运行。  

每一级是一个典型的同相"接近"增益=1 (1+49.9/11000)。

11k 显示返回到偏置节点的参考值-所有反馈的典型值，对吗？

在上面的电路中、您可以看到 Rf 穿过输出到-ve； 以及 从-ve in、 Rgs 到电路的参考返回、它们以反向黑色三角形绘制。 每个运算放大器的 REF 引脚连接到其自身的所有电源基准。 很简单的示例是第二个运算放大器：REF 引脚连接到传统节点"GND"。

总体而言、我们的电路是完全相同的。

但当然、我们将讨论这些值的原因。 和电源基准。

第一阶段实际上是在 REFX 上"浮动":所有"浮动"电路都是非常典型的。  请参阅浮动电路典型应用的屏幕截图(来自 UC20225)

上面的  电路具有 VSSA 节点、这与我们电路中的 REFX 连接完全相同。

因为您熟悉的任何运算放大器电路、所以 ORU 电路的第二级确实已连接。

我们本来可以在反相单位增益配置中使用 VFA。 但是、任何 VFA 的输出端是否会保持+/-12V 摆幅与 ns 上升/下降？

如果是、哪一个？

我将按照 E2E 关于该问题的讨论进行操作。

我们将非常感谢在此问题上提供的任何帮助。

-r

Nick、您好：

我审查了交换你有:单位增益稳定性。

 我们没有理由不将 THS3091更改为 THS3091。 我将退还我们订购的3491个器件：获取3091。

在我们这样做之前：让我们在此澄清另一个关键问题。

我们的信号通常是 AWG 脉冲:最大+14V 至-4V ,也可以是5V/-5V。 为了最大程度地减小功耗、是否可以使用 RF=1.78k 和高负载 G=1？ 我们只关注最高转换输出-电路或"负载"端具有最小的电容寄生。 此外：我们能否以类似的方式使用+15V/-5V 电源？

如果我们使用+15/-15、 电路中的其他地方将会存在额外的功率损耗...如果偏置中的不对称性不会影响 THS3091的任何典型运行情况、我们更倾向于+15/-5V ...同时尽可能降低成本。  

在这个问题上值得您的注意。

-r

您好、Nick：我看到 THS3091将停产。 另外建议采用 THS3491。

该怎么办？

-r

您好、Robin、

为解决您对 THS3091即将停产的担忧、TI 将停止提供 THS3091/THS3095的某些封装和载体产品。 但是、THS3095 (具有 REF 和 PD 引脚的 THS3091)仍将采用 DDA 封装并可供购买。  

如有可能、请推迟退货或购买任何器件、直到我们能够帮助您找到具有最佳放大器产品的解决方案。 现在、我正在与团队合作以确定哪种放大器最适合、因为我更好地了解了您的用例以及如何仿真您的应用。  

谢谢。

尼克

Nick、您好：

非常感谢您为此任务选择正确的电路所投入的时间和精力。

非常感谢。

是的、在我们解决您指出的设计问题之前、我会推迟退回 THS3491器件。

-r

您好、Robin、

请允许我一直到星期五处理这个问题、因为我今天将要出差。 我正在与团队核实、以便了解两个电源悬空的含义、以及这是否会影响任何性能限制、例如输出裕量或输入电压限制。

谢谢。

尼克

Nick、您好：
无 Prblm.

同时、请注意 运算放大器通常是"浮动的"...偏置电源可能是未知的常见"回 路"...想象一个由电池供电的系统、15V/-15V 电池与"接地回路"无关。

Similalry、在没有"接地"的所有类型的应用中、电路可能是"浮动的"、但在"低噪声"环境中、根据严格的基尔霍夫定律、电路可能是共享的"返回"。

期待确切地听到团队的评价。

-r

Robin、您好！

感谢您在整个主题中提供说明并共享信息。  正如 Nick 提到的、他正在出差；我们团队的其他成员将密切关注您的问题。

感谢您的耐心。

此致！

亚历克

您好、Robin、

感谢您的耐心。 很抱歉有任何混淆、我误读了您的原理图、因此我不清楚第一阶段是如何运行的。

现在我的理解更加清楚了,我有几个评论:

• THS3491和 THS3095是电流反馈放大器(CFB)、其稳定性在很大程度上取决于反馈电阻器 Rf 的选择。 因此、与电压反馈放大器(VFB)不同、选择反馈网络电阻值的自由度较低。 THS3095有一个指定增益的 Rf 和 Rg 电阻值表、如下所示。 为了实现单位增益、建议 Rf 为1.78k Ω、Rg 为开路。 有关 CFB 和设计稳定性的更多信息、请参阅电流反馈放大器部分下的 TI 高精度实验室运算放大器视频(位于此处)。 本应用手册还详细讨论了为何射频对于 CFB 的稳定性至关重要(可在此处找到)。

• 在第一级和第二级的负载上选择11k Ω 是否有原因？ 另外、为什么在第二级选择11k Ω 连接到放大器的 V+引脚？
• 再次查看您的应用要求、您会发现您将具有-4V 至+14V 或-5V 至+5V 的输入信号。 没有足够的输出余量来使用+15/-5V 电源实现完整的输出摆幅。 您可以使用+18/-8V 等电源。  
• 我在下面随附了一个 TINA TI 仿真文件、您可以使用该文件在应用中模拟 THS3095行为。 需要注意的几件事：1)我已使用数据表中建议的 Rf 值将器件重新配置为单位增益配置。 如果您按照原理图所示将电阻器值更改为50欧姆和11千欧姆、则会看到输出不稳定。 2) 2)第一级的负载上有一个电压源(VS2)、用于表示 REFX 的行为。 如果您想尝试不同的电压、可以调节 VS2、或将其替换为电压发生器。 请注意、您需要在仿真中调整 Vcc 和 Vee 以匹配 REFX 的变化。

e2e.ti.com/.../THS3095_5F00_E2E.TSC

谢谢。

尼克

Nick、您好：

首先、感谢您提出这么好的问题并进行评论。

#1 LOL:我们有4000 PC 卷11k !..任何地方我找到一个机会保持 "占位符"的垫,我使用的 value...it 不会在实际电路中测试当然. 如果您希望增益接近1.ooxx、它会很合适。

#2 RF=50也是一个占位符...应该放置1.78k ...但想法是显示增益=1.00xx ...正如我在前面的回复中所说的那样、使用1.78k 完全没问题。 不使用 Rg。

#3 我们可以产生+15的偏置电压，但-15要捆绑使用，因为我们不能在本地使用电荷泵从+15产生-15。 我们使用 TI 器件、都是5V 电荷泵。 唯一一个-我知道的唯一一个_花费11美元至9美元 ............ 它得到了巨大的热!. LT3265我想...有一个固有的问题,不对称偏倚? 如果是、那么我们将使用-15V！

关于基本意图的注意事项：我们必须 以 REFX 为基准感应节点处的电压、并提供快速上升时间信号、 幅度如图所示-因此我们认为将 Vgx-Vrefx 转换为 单端电压、没有太多增益、但使用具有固有高压摆率的运算放大器的最佳解决方案(具有高电源电压值、不像在所有 VFA 中那样为5V) 然后将其转换为 GND 基准以在系统中进一步使用。  在进行差分至单次转换时、感测电路的阻性输入阻抗相对较高、这一点很重要。

任何 VFA 无法完成。

我当然会试一下你的模特:非常感谢! 在 TI 的十亿分之一部分的网站中找到运算放大器几乎是不可能的！！！ 所以这个 TINATI 模型将是无价的帮助。

将迅速更新。

R

您好、Robin、

感谢您分享有关您的应用意图的更多信息。

我同意需要电流反馈放大器、而不是电压反馈放大器。 您知道电阻器选择仅用作占位符、并且您将使用数据表建议值、这可以缓解我对您展示的电阻器造成的不稳定性的担忧。  

为了解决电源电压问题：

• 与双极对称电源供电相比、在运算放大器中使用不平衡的电源并不存在固有问题
• 如果您的输入信号可能为14V、则 Vs+需要大于15V、否则放大器将在输出端饱和并被钳位、因为没有足够的输出余量。 5V 的信号输入也是这种情况；如果 Vs-为-5V、由于输出摆幅限制不会达到 Vs-轨、因此输出将钳位在-5V 以上的电压。 因此、我建议使用+18/-8V 或类似的电源轨。

如果您对我提供的型号有任何疑问或顾虑、请告诉我。

谢谢。

尼克

您好、Robin、

很高兴我能提供一些帮助。 如果您有任何其他问题、请立即回复此主题或创建新主题。

谢谢。

尼克