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[参考译文] OPA172:我需要把4输入电流转换为4输出电流是可能的。

Guru**** 2382480 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA2186, OPA4186, TL4051B12, TLV9104, TLV4051
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https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1334274/opa172-i-need-to-convert-4-input-current-to-4-output-current-is-it-possible

器件型号:OPA172
主题中讨论的其他器件:TL4051B12TLV9104、OPA4186、OPA2186 TLV4051

尊敬的先生/女士:

请参阅以下附件我喜欢具有2个引脚的输入电流、从350mA 开始、转换为2引脚新的503mA、并增加5mA、直至519mA。

我可以使用 Howland 电流源或其他一些东西来使用运算放大器吗? 作为输出电流,我们需要非常精确。  

需要503mA 的负载是感应的,输入电压是+5V,使用350mA。  

谢谢。此致、

R·达吉  

+91-9969421578

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    Ritesh、您好!

    是否计划使用感应电阻器将输入电流转换为差分电压? HOWLAND 电流泵用于电压至电流转换、因此您可能需要将输入电流转换为电压的原因。  

    此致、

    R·克利夫

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    Ritesh、

    这是一个非常低的增益和巨大的输出偏移。 这需要非常精确的偏移。  这似乎是一个非常奇怪的请求,是否可以有不同的解决办法?  输出电流是否浮动? IIN 和 IOUT 的电压顺从范围是多少。

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    你好,罗伯特先生,  

    基本上我需要这个电路来选择频率,这需要电流来选择 YIG 滤波器的频率。

    现在一个问题到达我的项目,我们正在使用新的 YIG 滤波器,它需要503 -519mA 和+5V ,但我们的外部电流是350 -0mA 保持相同在项目中使用.  

    所以我们需要一些电路,它将一映射到一个电流 。 但我不知道该怎么做。  

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    尊敬的 Ron 先生:  

    基本上我需要这个电路来选择频率,这需要电流来选择 YIG 滤波器的频率。

    现在一个问题到达我的项目,我们正在使用新的 YIG 滤波器,它需要503 -519mA 和+5V ,但我们的外部电流是350 -0mA 保持相同在项目中使用.  

    所以我们需要一些电路,它将一映射到一个电流。 但我不知道该怎么做。  

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    你好,罗伯特先生,  

    基本上我需要这个电路来选择频率,这需要电流来选择 YIG 滤波器的频率。

    现在一个问题到达我的项目,我们正在使用新的 YIG 滤波器,它需要503 -519mA 和+5V ,但我们的外部电流是350 -0mA 保持相同在项目中使用.  

    所以我们需要一些电路,它将一映射到一个电流 。 但我不知道该怎么做。  

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    你好,罗伯特先生,  

    基本上我需要这个电路来选择频率,这需要电流来选择 YIG 滤波器的频率。

    现在一个问题到达我的项目,我们正在使用新的 YIG 滤波器,它需要503 -519mA 和+5V ,但我们的外部电流是350 -0mA 保持相同在项目中使用.  

    所以我们需要一些电路,它将一映射到一个电流 。 但我不知道该怎么做。  

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    尊敬的 Ron 先生:  

    基本上我需要这个电路来选择频率,这需要电流来选择 YIG 滤波器的频率。

    现在一个问题到达我的项目,我们正在使用新的 YIG 滤波器,它需要503 -519mA 和+5V ,但我们的外部电流是350 -0mA 保持相同在项目中使用.  

    所以我们需要一些电路,它将一映射到一个电流。 但我不知道该怎么做  

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    是否有这样的工作?  电流共享一个节点时、电源侧和返回侧是什么?

    IIN 的电压顺从范围是多少?  因此、我们可以调整 Rin 的大小、

    YIG 直流电阻的最小和最大范围是多少? 因此我们知道 PWR 电压必须是多少。

    调优闭环是否能够使输入电流变化以微调输出电流?

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    尊敬的先生:

    是的  电源和电流共享的返回端一个节点,我们确切地寻找这种类型.

    第-1点= IIN 的电压顺从范围为5V (我们已在旧的 YIG 中进行了测试)

    点-2 = YIG 直流电阻的最小和最大范围为8欧姆  

     

    第3点=是,它是闭环的,我们需要在500mA 范围内的输出电流从0到350mA 的较低电流变化.

    意味着输入端无电流在输出端产生519mA、输入端的117mA 在输出端产生513mA。

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    该解决方案草案与原始请求接近。 将350mA、0mA 转换为503mA、519mA

    重要注意事项包括:

    T1需要是功率晶体管、不建议使用2N3904。  如果 YIG 短接、则 T1的功率为6瓦。

    R5、R6、R12、R13、R14、R15需要优于1%、因为它们对高失调电流至关重要。  

    运算1、2需要具有低 Vos 规格、因为输出电流误差约为2uA/uV 的 Vos 误差。  TL4051B12是1.225V 并联稳压器

    Howland 电流泵需要良好的电阻匹配以实现良好的精度。 R15/[R1、R2、R14]与 R12/[R4、R5、56]之比

    电流增益比例与 R13成反比  

    我认为更好的解决方案是让350mA、0mA ]输入电流更改变输出电流、例如460mA、560mA ]。  如果此电路不是闭环的关键部分(误差放大器)、那么这样做会更好。  环路的 IIN 摆幅较小、而环路将使用 IIN 的"额外"范围来补偿此电路的偏移误差。

    例如、一个系统的输出范围为430mA、530mA、另一个系统为 490mA、590mA。 在这两种情况下、闭环都可以创建503mA、519mA 输出。  

    系统的闭环是否可以接受这样的解决方案?

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    我对电阻器匹配度太高的需求不满意。 因此、我将电路拓扑更改为电平转换器(N1)、从低电源轨更改为上轨、以降低匹配的复杂性。  

    在这个版本中、主要考虑因素为:R2、R4、R8、OPA1 Vos、此器件设定了高偏移电流大小。 这比之前的解决方案要小。 N1应具有低关闭泄漏。

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    您好!

    感谢电平转换器拓扑电路。 我们正在努力实现它,

    您可以分享以下技术信息以消除疑问吗?

    1.  TL4051B12是一款串联的1.225V 并联稳压器,其作用是什么?

    2. IOP1,IOP2,N1 和 P1制造零件号 您可以推荐首选 SMD 组件。

    3. 如果可能的话,您能分享全部4个输入电流的模拟结果吗?

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    1) 1)它产生相对于 VCC 为负的电压。 R2和 R4将其调节为 VCC - 0.519V (对于519mV/R8 = 519mA 的基极输出);R6提供偏置电流以运行 TL4051B1

    2) 2) IOP1 = OPA4186超低的 Vos 误差。 IOP2 =或节省资金 TLV9104

    2) N1低功率,>16V,低 Ioff ;如果你找到一个,我会检查数据表。

    2) P1大功率封装,带散热器(可以是 PCB 散热器);您可以降低 VCC 以减少 P1的热量(9V 是更冷的)

    3)  

    TI Tina 电路  

    e2e.ti.com/.../350mA _2C00_TSC-TSC_2C00_TSC-2C00_OFFSET-GROUND 0mA 519mA -503mA

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    我刚刚创建了 BOM、其中包含制造器件号 您能确认我能否继续使用这部分、主要是 P1和 N1吗?

    有些疑问是,

    1、R1、R2、R4、R8的功率要求。

    序号 指示符 说明 容差 尺寸 电压 功率 制造部件号 品质优良 备注
    1 C1 分辨率 100 pF 1% 805 100V   - 08051A101F4T2A 1  
    2 R1、R3 分辨率 10 Ω 0.10% 805 100V 0.25瓦 PFC-W0805LF-03-10R0-B 2  
    3 R2 分辨率 7.35k 0.10% 805 100V 0.125瓦 RA73F2A7K32BTDF 1 7.32k 可用
    4 R4、R5 分辨率 10k   0.10% 805 100V 1瓦 RA73F2A10KBTDF 2  
    5 R6 分辨率 62k 0.10% 1206 100V 0.25瓦 ERA-8ARB623V 1  
    6 R8 分辨率 1 Ω 0.10% 1206 100V 0.25瓦 RT1206BRD071RL 1 未找到1W
    7 R9 分辨率 2.2万 0.10% 1206 700伏 0.25瓦 RGV3216P-2204-B-T1 1  
    8 IOP1、IOP2 运算放大器 OPA4186 - SOIC-14 - - OPA4186DR 2  
    9 P1 PMOS PMV65XP、215 - SOT-23-3 - - PMV65XP、215 1  
    10 N1 NMOS PMV160UP、215 - SOT-23-3 - - PMV160UP、215 1  
    11 U1 IC TL4051B12 0.20% SOT-23-3 - - TL4051B12IDBZR 1  
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    原来的要求是4合4输出、那么有四个完全相同的电路? 如果是、数量(IOP1、2除外)将为4倍。

    C1不一定是1%,甚至10%就可以了。  

    R1应为2瓦以留出裕度、1%没有问题。 R3可以是1%、且功率  

    R4、R5的功率可能较低。

    R6可以具有1%的低功率。

    为了留出裕度、R8应为1/2瓦

    R9的功率可能较低。  

    P1需要更大的封装、带有散热片(散热片)

    N1需要更改为 NMOS。 器件型号现为 PMOS

    在布局中、R1和 R8需要开尔文连接。  

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    我们需要1个电路,4个不同的电流输入和4个不同的电流映射.

    1 . 是否可以使用 R=14.7K//14.7K,0603,0.1W,达到7.35K?

    2. 以下是更新的 BOM、先生、是否正常?

    序号 指示符 说明 容差 尺寸 电压 功率 制造部件号 品质优良 备注
    1 C1 是多少。 100 pF 1% 805 100V   - 08051A101F4T2A 1  
      R1 分辨率 10 Ω 1% 2512 250伏 3瓦 CHP2512AFX-10R0ELF 1  
    3 R2 分辨率 7.35k 0.10% 603 75伏 0.1W ERA-3AEB1472V//ERA-3AEB1472V 1 14.7K//14.7K
    2 r3 分辨率 10 Ω 0.10% 805 100V 0.25瓦 PFC-W0805LF-03-10R0-B 1  
    4 R4、R5 分辨率 10k   0.10% 805 100V 0.125瓦 ERA-6APB103V 2  
    5 R6 分辨率 62k 0.10% 805 100V 0.125瓦 ERA-6APB623V 1  
    6 R8 分辨率 1 Ω 0.10% 2504 - 0.5W Y08501R00000B9R 1  
    7 R9 分辨率 2.2万 0.10% 805 150伏 0.25瓦 RG2012P-225-B-T5 1  
    8 IOP1、IOP2 运算放大器 OPA4186 - SOIC-14 - - OPA4186DR 2  
    9 P1 PMOS 2SK3065T100 - SOT-89-3 - - 2SK3065T100 1  
    10 N1 NMOS

    SI2314EDS-T1-E3

    - TO-236-3 - -

    SI2314EDS-T1-E3

    1  
    11 U1 IC TL4051B12 0.20% SOT-23-3 - - TL4051B12IDBZR 1  
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    尊敬的先生:

    请检查附加的布局。  

    e2e.ti.com/.../MPK_2D00_LEVEL_2D00_SHIFTER_2D00_1_2D00_0.PDF

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    您好!

    此布局中存在问题。  

    大问题:器件是14引脚 SOIC、而不是16引脚 SOIC。 这意味着器件右侧的引脚排列不正确。  

    此外、看起来您仅使用四路放大器的2个通道、因此通常建议以可创建线性工作条件的方式配置这些未使用的通道。  

    如何正确配置未使用的运算放大器

    我们现在不必忍受所有的麻烦、何不购买 OPA2186? 这将降低 IC 的尺寸、降低成本、并解决上述所有问题。  

    另一个建议是、请在靠近器件的 V+电源轨上添加一个去耦电容器。 以下是一个示例布局、其中 C3和 C4是 V+电源轨的旁路/去耦电容器。 请使用具有低 ESR 的0.1uF 电容器。 请在去耦电容器的接地焊盘附近放置一个接地过孔。  

    对于 R1处的开尔文连接、请考虑使用如下所示的改进开尔文设计:

    这是改进的布局、由于大电流不会流过开尔文连接的任何部分、因此精度更高。  

    请使用接地缝合过孔在 PCB 的底部和顶部放置接地覆铜、以确保稳定的接地连接

    由于您在 PCB 上有空间、请考虑为 P1制作一个更大的散热焊盘。 以下内容可能有助于散热:

    这种额外的铜应该与 P1 PIN2相同、不需要去除阻焊层

    如果您对我的建议有任何疑问、请告诉我。  

    我很高兴查看 PCB 的修订版2。

    谢谢。

    雅各布

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    此外、还应为运算放大器引脚4至11添加100nF 旁路电容器。

    由于您仅使用2个运算放大器、因此可以使用 OPA2186。  

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    e2e.ti.com/.../MPL_2D00_LEVEL_2D00_SHIFTER_2D00_1_2D00_0_2D00_100424.PDF

    尊敬的先生

    PFA 已按照建议更新布局。

    让我知道这是好的  

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     Ritesh、您好!

    良好的布局,修订看起来很好。

    底部安装孔是否应在 x 轴方向错位?:

    谢谢。

    雅各布

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    尊敬的先生:

    我们将获得 如下所示的输出、

    1 . P1 = PMV65XP,225使用的 REST 所有组件都相同。

    我已经设置了+12V / 550mA 现在,

    Iout = 550mA 获取、+12V 低至7.45V  

    您能帮助解决问题吗?

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    Tapajit,

    您是否认为您的电源电压已通过550mA 钳位设置为12V、结果是550mA 并自动降低至7.45V?

    我建议在输出端不带任何负载的情况下开始测试。 我预计电流会低得多。 如果不降低、请小心感觉到哪些部件很热。  

    如果电流较低、则改变输入电流并测量所有节点电压。 可以验证除 IOUT 之外所有器件是否正常工作。 如果任何节点电压产生意外的直流电压或任何交流电压、请调试一下。 请告诉我开路负载测试的结果。

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    尊敬的先生:

    我 之前添加 P1反向意味着源极和漏极是互换的,但当校正完成后,我得到,

    开路负载测试看起来正常无电流消耗。

    1.在 VCC =+12V 的情况下,我们将获得包含 IIN = 0mA 的222mA

    2.当 IIN = 117mA 时,IOUT = 214mA

    3.当 IIN = 234mA 时,IOUT = 209mA

    4.当 IIN = 350mA 时,IOUT = 202mA

    只需 P1 =PMV65XP,225加热。

    只需要将电流增加到所需的水平。

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    Tapaji、

    您正在取得进展。 让我们继续下一步、VIN = 0mA 时的正确电流

    我将要展示要测量的节点、当我注意到这一点时。 它是颠倒的。  在绘制时、它的作用类似于二极管、0.7V。  

    将引脚1放在顶部、将引脚2放在底部、那么它将是一个齐纳分流器1.225V  

    从引脚分配来看,我假设您有如下所示的固定分流器(两个有源引脚)。  

     

    上述更改后、检查输出电流、如果正确、则继续测试其他输入电流。

    否则测量红色节点的电压。

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    尊敬的先生:

    只是反向 D1= TLV4051源极和漏极,我们得到 D1节点电压为10.77V。

    IOUT 到达了470mA。

    1.首先 P1=PMV65XP,225正在发热.,需要多少额定功率 MOSFET .

    2.在无负载的情况下观察到附加的节点电压。

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    Tapajit,

    当 IOUT 是470mA 时、这两个绿色节点上的电压是多少? 开尔文检测电压。  它应为519mV。   

    1) 1)功率公式为 IOUT[i]*(12V - 1ohm * IOUT[i]- IOUT[v])  

    2) D1电压基准和运算放大器的电阻分压器现在运行良好。  

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    尊敬的先生:

    感谢您的支持,使用 P1=IRFL9110TRPBF ,我们终于得到了预期的电流.

    在 E1 = 11.95V 和 E2 = 11.43V 时测量电压。

    仅剩 PMOSFET 选择。 我可以选择大于5W 的额定功率吗?  

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    尊敬的 Ron 先生:

    1.是否可以使用 P1=IRFL9110TRPBF ?

    2.选择 PMOS 需要什么参数?

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    您好 Tapajit、  

    Ron 休假了。 我将在这里继续提供支持。  
    您能否分享一下最新原理图是什么样子的?  

    祝你一切顺利。
    卡罗莱纳

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    你好,Caro Walter,

    原来的原理图是相同给出的 Ron 先生,我附加它,

    我需要基本的知识是多少额定功率最小需要 P1 = PMOSFET .

    e2e.ti.com/.../7041.350mA _2C00_TSC-TSC_2C00_TSC-2C00_OFFSET-GROUND 0mA 519mA -503mA

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    您好 Tapajit、  

    感谢您提供额外的背景信息。

    IRFL9110TRPBF 不适合您的设计。 它没有 Ron 建议的散热器或足够的功率耗散。  

    Ron 的建议如下:  

    P1 SIA469DJ-T1-GE3或此处几乎任何内容: https://www.digikey.com/en/products/filter/transistors/fets-mosfets/single-fets-mosfets/278?s=N4IgjCBcoGwAwyqAxlAZgQwDYGcCmANCAPZQDaIAzABwCsYclIAukQA4AuUIAyhwE4BLAHYBzEAF8iYMAHYALEhCpImXIRLlwYGLRiJpOvbJBEAnNWowT0xrpvg7e0yGpnKMl9QBM3qy79KILgXWVpvWgQAmDNZOGpo6lk6RLNaRSI-MBomTPT07wD6M3kMkAiweTgIPJ14IqMEon04NJry6xhvMwDKeTAI3tb5HsyR-QNy8fqxs11RqbnaJsX7APH09bmRrZh5Se9x%2BULZmEoHQ7nKWl2-AIYkhYUwNzLvB7D7%2BNlckBgfbYBBDef5ArozcpwdKWIHpWQXPx0BbWSqxFwoyLtF5wd4ncCydybaQEvrIqqRZGySrUMpydxVdFU%2BghYnubws-HuAYsdhcSC8AQicRSSGg6DKdDYfBEUiQCjsgAEADUXJQ4MrVbQNUQaNqQFU9fItSqiLRjej1SrWCBONwAKrCQQcADyaAAsngMDgAK78PCSIgAWkK4pUAm9GllFBu5hYEhFiHFggAJtxAwx2rb%2BS4OABPNj%2B-le1DxoA

    如果我们查看 DigiKey 链接内部、可以看到 Ron 建议的至少为3.8W (Ta)。  

    祝你一切顺利。
    卡罗莱纳

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    尊敬的先生:

    我是否可以使用 P1 = NTF6P02T3G 

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    尊敬的先生:

    我刚用过  

    1.现在我使用了 P1 = NTF6P02T3G 、在 VCC = 12V 时、我没有接收到稳定电流、其变化3 -4mA

    以下是在 VCC = 9至11V 时测得的读数  

    2. 我们可以使用 VCC =9还是10V 吗?我现在得到1 -2mA 的差异。是否需要改变任何组件值?



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    Tapajit,

    您需要确定电路的哪个方面对电源电压敏感。  

    测量不同电源电压下的 R2 (将两个 DMM 探针置于 R2上)电压。  

    测量不同电源电压下的 P1 VDS (将两个 DMM 探针置于 P1漏极和源极上)电压。  

    测量  不同电源电压下的 P1 VGS (将两个 DMM 探针置于 P1栅极和源极上)电压。  

    测量不同电源电压下的 R8 (将两个 DMM 探针置于 R8上)电压。

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    尊敬的 Ron 先生:

    但 P1 = NTF6P02T3G 在此设计中是不错的选择?

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    Tapajit,

    晶体管看起来很好。

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    尊敬的先生:

    元件处的 PFA 电压。 ,

    在9V P1加热有点 ,但在+12V 它加热更多.

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    Tapajit.

    运算放大器 IOP1未完全校正电源压降。 N1可能开始传导一些电流。 检查 R9两端的电压和栅极电压 N1。

    基本上我需要这个电路来选择频率,这需要电流来选择 YIG 滤波器的频率。

    现在一个问题到达我的项目,我们正在使用新的 YIG 滤波器,它需要503 -519mA 和+5V ,但我们的外部电流是350 -0mA 保持相同在项目中使用.  

    [/报价]

    该电路是否解决了您的原始问题?

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    尊敬的先生:

    PFA 所需读数、

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    Tapajit,

    上面的图像已位于该线程中。 这应该是不同的数据表吗?

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    是的,先生  

    我刚才计算了 R9和 N1的电压。

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    Tapajit,

    数字看起来不错。 这可能没有问题。