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[参考译文] OPA541:驱动磁性线圈的 Howland 电流源的稳定性检查

Guru**** 2382630 points
Other Parts Discussed in Thread: TINA-TI, OPA596, OPA593
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/1467417/opa541-stability-check-for-howland-current-source-driving-magnetic-coils

器件型号:OPA541
Thread 中讨论的其他器件: Tina-TIOPA596OPA593

工具与软件:

您好!

下面随附了我用于驱动磁线圈的改进型 Howland 泵设计、我想知道它是否稳定。  

系统要求:电流-> 3(Pk),频率: 45kHz,负载: 0.53欧姆,11.7 uH

e2e.ti.com/.../OPA541_5F00_B1.TSC

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    尊敬的 Gautam:

    欢迎来到 E2E 论坛!

    我可以帮助检查稳定性。  

    本质上、我们需要断开 OPA 的环路、以测量其在整个频率范围内的交流响应、同时保持线性工作条件。  

    由于我们有另一个 OPA 的 MFB 环路、这可能会有点令人困惑。  

    我将 U1说明为稳定、因为该器件具有单位增益稳定、并且 U1的反相输入或输出引脚上没有电感或容性负载。

    这意味着我们只需分析 U4的开环响应:

    稳定性的定义是在负载 AOL 曲线与1/β 相交的频率处、环路增益相位曲线中出现的相移。  

    在这里、我修改您的电路以打开反馈环路、然后我向 U4添加一个 VCC 资源以确保线性工作条件。  

    现在、当我运行交流分析时、我得到所需的曲线:(Loaded AOL、1/Beta、LoopGain)

    我可以使用 TINA-TI 中的相位裕度工具来获取环路增益曲线的相位裕度:

    在这里我们可以看到我们有大约70度的稳定性:完全稳定。  

    e2e.ti.com/.../OPA541_5F00_B1_5F00_JN.TSC

    对于此电路、我唯一的反馈是确保我们没有将+-25V Vs 连接到 OPAx182。 如果您的电路板上没有该选项、我推荐使用可承受50V Vs 的 HV 放大器。  

    如果您有任何问题、敬请告知。

    此致!

    Jacob

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    尊敬的 Jacob:

    感谢您的观看。 您推荐的 HV 放大器是什么。  

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    没问题、  

    如果需要50Vs、我建议使用 OPA596。 该器件目前处于预发布状态、但使用标准 DBV5 (SOT-23 -5)封装。 这是一个85V 器件、因此50V Vs 没有问题。 我相信此器件预计将在两个月内全面投入生产。  

    如果您现在需要立即解决方案、我们还有 OPA593、该器件目前正在全面投产。 请注意、该器件也是85V 工艺、但这更多的是功率放大器、而不是 HV 运算放大器。  

    我相信此器件仍可完成您的任务、但它将提供比 U1实际所需更多的输出电流驱动。 因此、OPA593比 OPA596更昂贵、并且该器件使用非标准封装、可实现大型底部贴装散热焊盘。  

    如果您想在仿真中试用这两种器件、我们都有适用于这两种器件的 SPICE 模型。  

    如果您有任何问题、敬请告知。

    此致!

    Jacob

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    尊敬的 Jacob:

    我会试用它们、并询问我是否还有其他问题。  

    此致!

    Gautam。

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    听起来不错、

    谢谢 Gautam