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[参考译文] OPA2310：使用 Howland 电流泵生成双相电流脉冲

admin
Guru**** 2502205 points


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/1369403/opa2310-biphasic-current-pulse-generation-using-howland-current-pump

器件型号：OPA2310

工具与软件：

e2e.ti.com/.../OP2310_5F00_Howland_5F00_Zload.TSC

尊敬的 TI 团队：

我需要生成一个双相电流脉冲、如下所示。

我试着用一个改进的 Howland 电流泵来实现相同的效果。

下面是我获得的输出波形。 它的波形与我所需的波形完全不同。

我的电路如下所示。

我是否可以知道如何获得第一幅图中所示的波形。

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    TI__Guru**** 2502205 points
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    你好、Hari、

    您有一个方波输入、需要一个占空比不是50%的 tri 电平输出。 一旦你制作了一个合适的电压波形、电流泵就能够完成电流波形。 您是否需要相关帮助？

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    TI__Guru**** 2502205 points
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    Hari、

    进一步观察后、我发现双相脉冲根本没有时间刻度。 150Hz 是6667uS 周期时间、如果100us 是零电流时间、则6567us 将在每个3283us 的条件下在两个相位之间分摊。  

    如果您需要单个5.5V 电源、则可通过2.75V 驱动负载回路、无论是否借助储能电容器。  

    我还记得几年前在 Tina 制造了一个双相发电机。 这最初是+/-15V 加5V。 我将其更改为+/-2.75V 电源。  

     e2e.ti.com/.../TLCorNE555-biphase-5.5V.TSC

    该波形未根据所需的波形进行调优、可以是波形"可扩展"或合理化后的波形。   

    一种不太复杂的解决方案是使用微控制器生成两个输出、一个高电平用于正相、另一个高电平用于负相。 将一个输出运行到 Howland 同相输入、将另一个输出运行到 Howland 反相输入。  

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    TI__Guru**** 2502205 points
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    尊敬的 Ron：

    非常感谢。

    我将探究您建议的微控制器选项。

    我认为我也可以以相同的方式使用 H 桥。

    此致

    Hari

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    TI__Guru**** 2502205 points
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    尊敬的 Ron：

    " 一种不太复杂的解决方案是使用微控制器生成两个输出、一个高电平用于正相、另一个高电平用于负相。 将一个输出运行到 Howland 同相输入、将另一个输出运行到 Howland 反相输入 . "

    我仿真了上述方法。 但我的电流波形保持不变。 电压波形 (VF1) 如所示

    所需电流波形。

    e2e.ti.com/.../BIPHASIC_5F00_RON_5F00_SUGGESTED.TSC

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    TI__Guru**** 2502205 points
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    Hari、

    我让 PG 在单独的相位中运行、仅1us 的重叠(可选)。 死区时间比高电平时间长(小于50%)

    800us 以上的两个运行周期

    e2e.ti.com/.../BIPHASIC_5F00_RON_5F00_SUGGESTED_2800_2_2900_.TSC

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    TI__Guru**** 2502205 points
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    尊敬的 Ron：

    我对您提供的文件进行了仿真。

    我将得到稍微不同的波形

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    TI__Guru**** 2502205 points
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    Hari、

    这是一样的。 将 AM1标度更改为自动。 它似乎设置为-100m 至100m  

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    TI__Guru**** 2502205 points
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    尊敬的 Ron：

    更改 AM1标度、它会起作用。

    如果您不介意、请解释一下。 我不明白。

    "进一步观察后,我注意到双相脉冲根本没有时间尺度。 150Hz 是6667uS 周期时间、如果100us 是零电流时间、则6567us 将在每个3283us 的条件下在两个相位之间分摊。 "

    此致

    Hari

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    TI__Guru**** 2502205 points
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    Hari、

    红线表示150Hz。 这使得该时间为1,000,000us / 150Hz = 6667us

    从视觉上看、大部分的红线时间是0mA 电流。 但是、绿色水平箭头表示这次是100us

    100us 不是6667的多数。  

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    TI__Guru**** 2502205 points
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    尊敬的 Ron：

    请允许我知道你的意思," 100us 不是大多数6667 "。

    问题是什么。

    此致

    Hari

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    TI__Guru**** 2502205 points
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    Hari、

    6667us 中的大多数值都是大于6667/2 = 3334us 的任何值。  100us > 33434us 错误、因此100us 不是6667us 的大多数。  

    更新波形、以显示每个部分的时间长度。  

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    尊敬的 Ron：

    谢谢你。

    下面是我收到的要求。

    此致

    Hari

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    Hari、

    现在、这是有道理的。

    假设 D 是脉冲导通时间[10us 至500us]范围内的任意值

    假设 F 是[30Hz 至150Hz] 重复率范围内的任意值

    假设 N  是[1个周期到10个周期] 计数范围内的任意值  

    传递函数

     时间 D 的正脉冲

     零电平持续100us

     时间 D 的负脉冲

     时间的零电平(1/F)- 2 ×D - 100us

    下一步

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    尊敬的 Ron：

    非常感谢。

    我想知道如何针对此要求实施电路吗？

    此致

    Hari

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    Hari、

    https://www.ti.com/design-development/embedded-development/msp430-mcus.html

    开始使用 MSP430开发套件。 如果您对此产品线有任何疑问、请使用 MSP 器件型号创建新的或相关主题。  

    他们很了解这些产品、我不知道。  

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    尊敬的 Ron：

    我想知道任何纯模拟解决方案。

    此致

    Hari

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    Hari、

    我可以帮助您在2天内开始使用

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    尊敬的 Ron：

    非常感谢。

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    Hari、

    这可以很好地模拟减去脉冲计数器和开始按钮以及可选的流结束指示器。

    e2e.ti.com/.../Bi-phase-minus-counter-5V.TSC

    脉冲持续时间由双线性锥形 PD 电位器(10us 至500us)设置。 频率由另一个电位器设置、此控制为逆刻度(时间通过旋转[33.3ms 至6.7ms]呈线性)。 使用"零初始条件"时仿真效果最好；这就是为什么我对储能电容器进行"预充电"而不是等待电容器充电进行仿真的原因。 实际上、电容器将充电不到1秒。

    对于计数器、我会让逻辑团队为此推荐芯片。 运行1到10个周期  

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    TI__Guru**** 2502205 points
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    嗨、Hari、

    我相信这个计数器应该对你有用:  www.ti.com/.../SN74HC193

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    尊敬的 Ron：

    谢谢你。

    此致

    Hari