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[参考译文] OPA2333:集成运算放大器之间的串扰?

Guru**** 1815690 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA2333
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/1418856/opa2333-crosstalk-between-integrated-op-amps

器件型号:OPA2333

工具与软件:

尊敬的 TI 支持团队:

根据您的参考设计 SBOA322B、我将使用 OPA2333通过两个 PTC 测量温度。 此外、我将使用相同的 PTC 作为加热器、因此我会在不测量时施加3.3V 电压。 下面是我的电路:

在分压器电路中将 PTC 连接到 measure_1和 measure_2、如参考设计中所示。

使用的测量顺序会导致运算放大器在施加加热电压时达到饱和状态。 最初、我希望关闭两个 PTC 的加热电压、使用运算放大器 A 进行测量、然后直接向该通道施加3.3V 电压以进一步加热、然后使用运算放大器 B 进行测量。但是、我观察到、达到饱和状态的运算放大器 A 会影响运算放大器 B、导致那里的测量失真。

蓝色:+IN A

红色:+in B

蓝色:OUTA

红色:OUTB

您能否确认这是预期行为? 我可以对此采取什么措施吗(使用运算放大器 b 测量期间保持低加热电压除外)?

谢谢!

此致、

David

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    尊敬的 David:  

    我使用的测量序列会导致运算放大器在施加加热电压时进入饱和状态。

    OPA2333的短路电流 ISC 额定值为5mA、这意味着您不应在大电流应用中操作运算放大器。 PTC 元件的电阻是多少? OPA23333的拉电流是什么? 在这个部件中、您不应驱动超过1mA、并且运算放大器不应运行在饱和状态下。 如果您需要更多的驱动电流、则需要选择另一个运算放大器、该运算放大器具有更高的 ISC 额定电流。  

    OPA23333的增益高至76.34V/V 您的输入信号是什么? 输入信号应以 mV 方波为单位、请参阅仿真。   

    我不知道你在想做什么。 会使输入级比应有的复杂。 请告诉我您想做什么。  

    e2e.ti.com/.../OPA2333-driving-heater-09272024.TSC

    另一种理论是 OPA23333的输出电流过大、这会导致运算放大器过热、因为双通道驱动相同的电流。 单通道可以正常工作。 您需要向我提供更多信息。 OPA2333变热还是变热?

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    此致!

    Raymond

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    尊敬的 Raymond:

    感谢您快速而详细的答复!

    我的 PTC 约为80欧姆、在测量模式下通过3.24k Ω 电阻器连接到3.3V。 在加热模式下、我将3.3V 电压直接连接到 PTC。 运算放大器进入饱和状态的时刻已经到来(无关紧要、因为我不想在该模式下进行测量)。 我使用以下电路作为 PTC 电源:

    PMOS 将3.3V 加热电压转发给 PTC、而 R21将测量信号转发。

    我测量了运算放大器的电源电流。 它是关于2.8 mA!

    此外、我还检查了运算放大器在运行期间的发热情况。 它们不会变热!

    还有其他想法、问题可能出在哪里?

    再次感谢、

    David

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    尊敬的 David:  

    您是否正在执行 OPA2333中类似的 V-I 转换器? 如果是、请告诉我。  

    https://www.ti.com/lit/an/slaa868a/slaa868a.pdf?ts = 1727677502749

    [报价 userid="568681" url="~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1418856/opa2333-crosstalk-between-integrated-op-amps/5438623 #5438623"]这是运算放大器达到饱和状态的时刻(无关紧要、因为我不想在此模式下测量)。

    我之前说过、对于低电压运算放大器、您的增益非常高、达到~76V/V。 如果输入电压超出100mV 至145mV 范围、那么您的运算放大器将在3.3V 应用中很容易饱和。 您能告诉我您对驱动 PTC 加热器的输入和输出设计要求吗?  

    此致!

    Raymond  

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    尊敬的 Raymond:

    您是否在 OPA2333中使用此类类似的 V-I 转换器? 如果是、请告诉我。  [报价]

    不、我是直接将运算放大器的输出馈送到 ADC!

    [报价 userid="423757" url="~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1418856/opa2333-crosstalk-between-integrated-op-amps/5438735 #5438735"]如果输入电压过高(超出100mV 至145mV 范围)、那么您的运算放大器将在3.3V 应用中很容易饱和

    您是对的、我将 R37和 R47的值更改为6800欧姆、因此大致相同的增益、但我现在可以测量~80欧姆 PTC。

    至于加热器、我所做的就是直接通过 PMOS 向 PTC 施加3.3V 电压。 电流导致温度升高。 在测量时、我关闭 MOSFET、而是通过 R21从 MCU 向 PTC 施加3.3V 电压。 ~的 Δ I 1 mA 可通过 PTC 生成测量信号。

    此致、

    David

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    尊敬的 David:  

    现在我可以测量~80欧姆 PTC。

    运算放大器问题是否已解决?

    我所做的就是直接从 PMOS 向 PTC 施加3.3V 电压。 产生的电流会使其升温。

    我没有对电路进行可视化。 您能给我提供完整的原理图吗? 您是否具有用于控制来自 PMOS 或 Q5的电流的反馈? 或者、您是在开环中运行。  我假设 Q5也连接到了3.3VDC。 我需要更多信息。   

    此致!

    Raymond  

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    尊敬的 Raymond:

    运算放大器问题是否已解决?

    不、我们仍然面临同样的问题。

    我有一个图腾柱电路来控制 Q5、它由具有 PWM 的 MCU 直接控制。 在上述测量中、我使用100% PWM。 因此每次完成 OUT A 上的测量时、我都会再次在 PTC 1上施加加热电压。 只有这样、我才测量运算放大器的输出 B。

    此处是完整的加热控制电路(未安装 R13)。 加热器_1馈送到 PTC1、measure_1 (运算放大器的 A 中+)处于相同电势(4线制测量)。 如前所述、在测量期间、Q5关闭、3V3 Measure_1通过 R21将3.3V 馈入 PTC。 馈入运算放大器的+IN B 中的 PTC2电路是完全相同的。

    此致、

    David

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    尊敬的 David:  

    如果我理解您的设计目标、那我来看看。  

    您正在使用 PWM 信号来打开/关闭加热器1和 Heater2。 Heater1和 Heater2是加热器元件。  PTC1和 PTC2是热敏电阻、通常为10kΩ。 您需要将热敏电阻连接到加热器元件旁边。 它是加热器驱动器和温度感测电路之间的一个独立电路。  

    您不应使用 PWM 信号驱动热敏电阻。 热敏电阻应通过分压器或恒流源驱动。  SBOA322B 应用程序。 请注意、使用分压器来检测热敏电阻的温度。 使用热敏电阻来检测温度。

    您可能希望通过差分放大器(OPA2333)测量信号1和信号2的温差、并读取 ADC 转换器的温差。  

    请告诉我这是否是您的设计目标。 根据感应温度范围、您可以使用 SBOA322B 电路来测量加热器的温度并比较两个加热器之间的温度差异。  

    此致!

    Raymond

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    尊敬的 Raymond:

    再次感谢您努力为我提供支持!

    您对我的电路的理解并不十分正确。 实质上、我将使用相同的80 Ω PTC 来测量加热和温度。 以下是 PTC1的电路:

    对于加热、我使用 PWM 激活 Q5。 为了进行测量、I DEACTIVATE Q5、而是使用 R21和 PTC1的分压器电路。 理想情况下、可以在再次测量 PWM 并在 OUT B 上测量 PTC2后直接运行 PWM。但是、我观察到某种串扰。 因此、在测量 PTC2 (同一运算放大器的 OUT B)之前、我无法激活 PTC1的 Q5。 此外、我不想测量 PTC1和 PTC2之间的温差、而是测量两者的绝对温度。

    此致、

    David

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    尊敬的 David:

    但是、我观察到某种串扰。 因此、在测量 PTC2 (同一运算放大器的 OUT B)之前、我无法激活 PTC1的 Q5。

    我不相信您提到的串扰来自 PTC1和 PTC2之间。  

    这是我需要知道的。  

    1.您的 PWM 控制信号的频率是多少?

    2. V_OPA 电源轨的纹波频率是多少? V_OPA 额定电流是多少? 如果它具有 PWM 频率分量、则需要滤除噪声。  

    3.是否与 PWM 信号共用同一个 GND? 测试器1和测试器2的 PWM 电流是多少? V_Heater 的电压是多少? V_heater 是否由开关电源生成?

    OPA2333差分放大器对输入电压如此敏感、如果输入电压超过 PWM 信号的较小范围(由于高增益)、放大器就会饱和。 您的 PTC 热敏电阻可能不是标准1kΩ  或10kΩ 热敏电阻、可能是一些其他低 R 值 类型。

    由于您将热敏电阻同时用于加热器和温度传感器、因此您需要告诉我最坏情况下 Measure1和 Measure2信号的输入电压范围。 我猜测"串扰"是由电路中的其它组件造成的。 您可以更改至不同的运算放大器以验证这种推测。  

    (PMOS 正在生成 PWM 脉冲电流、ID 漏极电流用于加热到 PTC1和 PTC2、因此 R_OF PTC1 = V_measure1/ID 是热敏电阻在不同温度下的 R 值。 设计挑战在于、由于采用简单的开环 Vgs 控制、ID 电流脉冲可能不是恒定值。    

    此致!

    Raymond

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    尊敬的 David:

    我将关闭该查询。  

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    此致!

    Raymond