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[参考译文] OPA818:TINA-TI 仿真和物理测试结果不同

Guru**** 1949000 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA818, LMP7717, 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/1337272/opa818-tina-ti-simulation-and-physical-test-results-are-different

器件型号:OPA818
主题中讨论的其他器件: LMP7717TINA-TI

尊敬的工程师:

我们需要 设计一个 增益超过1G V/A 的跨阻放大器、并且我们还希望其带宽尽可能高。  我们已经知道输入电容和反馈电容对电路的影响、并且高阻反馈电阻器的寄生电容将发挥与反馈电容相同的作用。  因此、我们学习了一些论文的设计方法、并改善了反馈环路。

我们发现改进电路的 TINA-TI 仿真结果表明、OPA818应该优于 LMP7717、但在实际测试中 LMP7717可以实现更高的带宽(约20kHz)。

我们的问题是:
1.如何解释模拟实验和物理实验之间的矛盾?
1G Ω 反馈电阻器的寄生电容是否为1pF? (因为很难测量实际电路、所以我们必须对其进行估算)
3. OPA818是不是应该选的最好的芯片?

这些是我们的文件:

/cfs-file/__key/communityserver-discussions-components-files/14/4812.opa818.TSC

/cfs-file/__key/communityserver-discussions-components-files/14/2364.lmp7717.TSC

感谢您的帮助

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    尊敬的 Shuzheng:

    我仔细查看了您提供的电路、在调整电路时、电路可能存在一些稳定性问题。 SMD 电阻器的典型寄生电容通常估算为0.1pF 至0.2pF。 在 C2仿真中对此进行调整时、您确实会获得显著的峰值、这是系统中存在稳定性问题的标志。 我假设 C2不是电路中的真实元件、如果是、您是否看到电路响应中有任何峰值? 您还能否提供为每个电路的实际测量捕获的带宽。 在比较电路布局时、它们之间是否非常接近? 一种布局与另一种布局相比、可能具有的任何额外寄生电容也会影响结果。 至于芯片选择、很有意思的一点是、当器件速度较慢时性能会更好、除非存在仿真无法捕获的其他影响。 不过、要回答您的问题、仿真与实际测量、尤其是在使用高速器件时的主要差异在于寄生电容、它将存在于实际电路中。 如果对性能有重大影响、则是仿真无法捕获的结果。 一般而言、由于我们的模型不基于晶体管、因此我们的模型也不会捕捉失真以及器件在现实中会出现的更多非线性行为。  

    此致、

    伊格纳西奥

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    感谢您的回复!

    在实际测试中、我们确实会看到输出响应出现尖峰。 幸运的是、这种情况可以通过调整电路设计来改善。
    使用方波信号进行测试时、LMP7717的测量带宽可能超过20kHz、但 OPA818的带宽仅约为1kH。
    您的答案给我们带来了很多启发。 我们将尽力确保两个芯片的 PCB 一致并重新测试(之前测试的两个电路板不是完全一致)。

    最后、我看到一种观点、即高速运算放大器的输入阻抗不高、当互阻抗较高时、这可能会产生一些影响。  你怎么看? 是否存在影响电路性能的 GWP 以外的其他因素?

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    尊敬的 Shuzheng:

    如果您在实际的响应中看到峰值、则 您可能会在较慢的器件中看到更高的带宽、因为峰值会略微增大带宽、但这种情况并不理想。 使用我们的 TIA 计算器(见下文)时、您可以看到、在如此高的增益下、所需的反馈电容器将是几飞法拉、这不是实际值。 对于如此高的增益、建议将总体增益拆分为多个级、作为单个增益级、例如当前设计可能不可行。 至于您的问题、高增益(大 RF)的一个大问题是这将对放大器的 Ib 电流产生影响、因为该 Ib 电流将与大 RF 电阻器相互作用并产生失调电压。 因此、对于任何射频值非常大的电路、我们建议使用具有 FET 输入级的放大器。 与双极输入级相比、该 FET 输入级具有非常高的输入阻抗、并会导致较小的 IB 电流、其幅度低于双极输入级。 因此、器件的输入阻抗不是很大程度上取决于其速度、而是更多地取决于其内部输入级架构。 在设计中、建议使用具有 FET 输入级的器件、例如您选择的 OPA818。  

    此致、

    伊格纳西奥