[参考译文] OPA858-Q1：OPA858-Q1

Deepthi、您好！

运算放大器使用什么电源电压？
如果您使用的是 Vs+=5V 和 Vs-=0V、则没有为电路正确定义直流运行点。 输出余量比 Vs+低1V、比 Vs-高1V、这意味着您的直流工作输出电压应介于1V 到4V 之间。 在这种情况下、输入共模电压也将非常接近边界(根据数据表、typ=0 max=0.4)。

此外、您刚才引用的36mV 值、您是如何测量的？  

要了解有关 TIA 电路的更多信息、请点击此处试用我们的全新 TIA 电路设计工具：  Analog Circuit Design Studio、  在这里、您可以选择任意运算放大器、也可以使用"建议运算放大器"功能获取符合您需求的最佳运算放大器建议。另外、您还可以查看完整的噪声分析图、频率+瞬态响应图以及许多其他特性。

此致
Aditya

我的电源电压范围是+2.5和-2.5 ,我测量输出的36mV 使用示波器,我遵循数据表反馈电阻值,也比我得到一些18mV 的电压在反向端子的运算放大器,理想情况下,它必须是偏移电压. 我的反馈电阻为453 Ω、输入电阻为60 Ω

Deepthi 您好、您能否发送您进行的所有3次测量的原理图或电路图？

1) 1) TIA、RF=0

2) TIA、RF=1M

3) 3)根据数据表、带 Rf 和 Rg 的运算放大器

此致、
Aditya

我 连接了 R9和 R2和其他其他在 PCB 的反馈位置也被零欧姆电阻器断开, 在输入端什么都不给意味着在运算放大器引脚编号3我不提供任何输入从三轴连接器(开路),只是测量输入  与示波器的探头,输入反向端子电压是0.36 V,同样的电路为1、2、3为第三种情况我正在提供输入电压在面包板通过连接与串行电阻器在面包板上与射频和参考数据表提到的 Rg。

嗨 Deepthi、

我认为可能是导致此偏移问题的原因有几种：

1. PCB 泄漏：4.2mm 厚的 PCB 可能有明显的表面和内部泄漏路径、尤其是在不干净或材料高度吸湿的情况下。 这些微小的泄漏可被1M 射频电阻器放大、从而导致失调电压升高。 我建议使用 IPA 等适当溶液彻底清洁 PCB。 清洁 PCB 也会清除所有导电焊剂残留物。
2. 振荡：TIA 可能容易发生振荡、尤其是在使用不带反馈电容器的高反馈电阻器时。 这些振荡有时会进行纠正、并显示为直流失调电压。 使用高带宽示波器检查您的输出、并寻找任何振荡或不稳定的迹象。 如果存在、您将需要添加一个小型反馈电容器(您可以使用我们的工具来计算所需的 Cf 最小值： Analog Circuit Design Studio)

请参阅数据表和 TIA 工具： 模拟 电路设计工作室、了解有关 TIA 电路的更多信息。

此致、
Aditya

我正在设计一个跨阻放大器(TIA)、其中输入电流来自另一个器件、由范围内的脉冲式电流组成 nA 至 µA μ A . 我有以下问题：

1. 结电容(Cpd)：

   • 在您提到的仿真工具中、我可以设置吗 CPD 设置为零 或者我应该估计并包括一个实际值吗？
   • 在处理脉冲电流时、这对电路的行为有何影响？

2. 直流工作点：

   • 如果我将 PCB 布局中的电容(例如杂散电容和寄生电容)考虑在内、我是否仍然能够准确地检查 直流工作点 或者这些电容是否会干扰直流分析？
   • 在此设置中、为了确保工作范围内的直流测量正确、我应遵循哪些最佳实践？

您好！

1.您应该包括一个实际的 CPD 值,因为将它设置为零会导致过度理想化的模拟,这可能与真实的行为不匹配。 CPD 通常来自光电二极管结、运算放大器反相输入和 PCB 布局寄生电容。 对于高速应用(例如、宽度为 ns 的脉冲)、即使是很小的电容 (在 pF 范围内)也会显著影响稳定性和带宽。 您可以通过在工具中更改 CPD 并查看带宽(以及噪声)、上升时间等的相应变化来检查它  

2.是的, 仍然可以准确地检查 直流操作点,即使您考虑到  PCB 布局中的电容,因为在直流条件下电容是开路的,所以可以忽略它们。   为了确保工作范围内的直流测量正确、请参阅提及了所有最佳实践的数据表。 例如、要检查 TIA 的直流输出电压是否在运算放大器的工作范围内、请检查 Vout 的电气字符、其中将提到给定电源电压的输出摆幅。  

此致、
Aditya

标题：

即使具有直流输入、84 MHz 处的运算放大器也会振荡–稳定性问题？

问题：

我使用的运算放大器采用反相配置、参数如下：

• 增益： 15V/V
• 射频： 15 kΩ Rg： 1 kΩ
• 电源电压： 5V (V+)和0V (V-)
• VCM (同相端子)： 2V

即使我申请也是如此 直流电压 至反相端子、我观察到一个 84 MHz 正弦振荡 输出端的基准电压。 更改直流输入值不会影响此振荡。 当我施加交流信号(例如、50Hz 至100kHz 正弦波)时、输出 仍保留为84 MHz . 即使未连接输入、也会发生此振荡。

故障排除尝试次数：

• 尝试根据添加反馈电容器 TI 的稳定性计算器 →没有变化。
• 连接 A 50Ω 和更改 串联电阻 振荡→无显著变化。
• 已运行 LTspice 仿真 我 没有看到这种行为。

这可能是因为 运算放大器不稳定、寄生效应或 PCB 布局问题 ？ 是否应该更换运算放大器？ 我还能尝试什么来停止这个振荡？

Deepthi、您好！

我在 TINA TI 仿真软件上检查了您的电路的稳定性、如果没有反馈电容器并且 Rf=15k、Rg=2k、电路看起来不稳定(根据您的 LTSpice 原理图)。

如上文所示、电路的相位裕度仅为16.5度、而实现最小稳定性所需的45度。 但我使用了+/- 2.5V 电源、而不是5V、0V。

对于5伏和0V、我会得到如此不规则的响应-

我不确定这种行为为什么会发生、可能直流偏置点设置不正确、让我来联系您。

我这边有几点：

1. 您使用的是哪个 EVM 板？ 如果不是 TI 的 EVM、请从数据表中验证在运算放大器的电源引脚附近是否有足够的去耦电容器、并也遵循其他布局指南。
2. 请使用双电源+/- 2.5V 尝试一次、并使用至少0.5pF 的 CF。 可以将非反相输入接地。
3. 您使用哪种探头进行测量？ 探头电容是多少？
4. 即使振荡仍然存在、也可以添加50Ω 的串联 R 隔离并再次检查。

此致
Aditya  

感谢您的回复,

我正在定制 PCB 上以跨阻放大器(TIA)配置使用 OPA858-Q1。 我遵循了产品说明书中的所有 PCB 布局指南、包括  去耦： 在电源输入端使用了0.1 µF 电容器。  TIA 配置： 反馈电阻器和反馈电容器。  接地： 同相端子直接接地。 我不使用 EVM 板；这是我自己的设计。 随附的是布局图像、供参考。

我在另一个板上进行了测试,只有这种运算放大器再次使小板特别为这种运算放大器那里我也面临同样的问题,附加了小板的布局  

我正在定制 PCB 上以 TIA 配置使用 OPA858-Q1、该 PCB 具有0.2 pF 反馈电容和适当的去耦、但无论输入如何、即使使用双电源、我的输出都会振荡。

3. Keysight N2843A、500MHz 10M Ω、11pF 10:1 300V RMS LATI。

4. 50Ω 隔离电阻器我放置并尝试过、但输出仍然振荡；即使将电阻器更改为1kΩ、也会导致特定频率下出现振荡。

您能不能在这方面帮助我,为什么我得到了振荡的行为,在直流我也不能观察到输出的右值。

还有一个疑问是、在 ltspice 中、我得到了这个 AC 响应

Deepthi、您好！

此问题似乎与整体 PCB 设计、而不是特定的元件值有关。 对于高速应用、遵循正确的布局指南至关重要、包括短反馈布线、良好的旁路/去耦以及多层电路板的适当 GND/电源平面切口。 我建议查看 高速放大器 PCB 布局指南 以了解最佳实践。

如果您有任何其他问题、请告诉我。

此致、
Aditya

 感谢您的答复  

我将介绍上述指南、  

但为什么 pspice 给出了如此奇怪的结果,当你只是改变电源输入   ,为什么正常电路与反相配置,如你在之前的回复模拟中提到的,是不稳定的相位裕度较小,相同电路在 LT spice 中给出了良好的结果(81度相位裕度). 为什么？

反相配置的运算放大器是不是不稳定？

我在 PSpice 和 LTspice 中均对 OPA858-Q1运行了稳定性仿真、但结果不一致-相位裕度不同、PSpice 结果看起来很奇怪。 这是否表明运算放大器不稳定、或者仿真器之间存在这些差异？

你能帮我吗?

嗨 Deepthi、

我们将 对此进行深入探讨、并在明天之前与您联系。

此致、
Aditya

好的,谢谢你先生,回头看看你的答复。

嗨、

从何处获取 OPA858的 LTSpice 模型？ 您能否尽可能共享您的 PSpice 和 LTSpice 仿真文件。  

对于同一器件、许多 SPICE 工具使用不同的内部模型。 例如、与您在 PSpice 中使用的 LTspice 模型相比、OPA858-Q1的 LTspice 模型可能是更详细或更新后的表示(甚至是由 TI 直接提供)。 这些差异可能会影响内部补偿、寄生效应和频率相关行为(如相位滞后)的处理方式。 因此、LTspice 可能会预测正常的相位裕度(例如81°)、而 PSpice 的模型(例如在其表示中内置了额外的相移)会显示出较小的相位裕度。

关于电源轨问题、一些型号对电源轨的基准方式或如何处理与电源轨相关的寄生效应更敏感。 PSpice 运算放大器模型可能对这些电源条件更敏感、这可以在仿真中人为地降低相位裕度。 相比之下、LTspice 可能具有内置假设或更可靠地处理电源轨来避免此问题。

反相配置(如果设计得当)中的运算放大器本身不不稳定。 您看到的差异更有可能是由于 PSpice 和 LTspice 之间的仿真模型、数值方法以及默认设置的差异、而不是 OPA858-Q1的固有问题。

此致、
Aditya Gosavi

具有简单反相配置且具有7.5V/V 增益和中所有 PCB 寄生电容的 OPA858 OPAMP  包括反相输入、同相输入和输出 . 在 LTspice 和 PSpice 中模拟此电路时 、我得到的相位裕度为14度、所以它是否不稳定？ 如何使该系统稳定。

Deepthi、您好！

要使系统稳定、您可以尝试：

• 添加反馈电容器 R1上0.5-1 pF 的值、即可补偿运算放大器和 PCB 寄生效应导致的反相输入端的电容。 如果系统仍然不稳定、您可以减小反馈电容。  
• 添加隔离电阻器(Riso)  电压并与 C2串联。 通常、10fF 的负载电容不应该会使运算放大器不稳定、但如果第一个修复方法不起作用、您可以添加一个10 -50Ω 的 Riso。
• 一些资源 关于如何稳定运算放大器电路：
  • https://www.ti.com/video/4080235259001
  • https://www.ti.com/video/series/precision-labs/ti-precision-labs-op-amps.html
• 我在 TINA TI 中对同一电路进行了仿真、并得到了~16度的相位裕度。 添加0.8pF 的 CF 后、电路的相位裕度为~45度、并且稳定。 我已在下面附上截图和 TINA 原理图以供参考。
• 不带 CF
• 增加了 CF

e2e.ti.com/.../OPA858-Inv-Config-Stability.TSC

此致、

Aditya Gosavi

运算放大器电路：输出端的直流偏移导致饱和问题

大家好！

在对运算放大器进行了所有这些稳定性分析之后、我也面临运算放大器电路的一个问题、其中 A 直流失调电压 当我增加输入振幅时、会限制可用摆幅并导致饱和。

电路详细信息：

• 输入信号 :某些频率的正弦波
• 反馈电阻(RFR_FRF) ​：1.5MΩ
• 输入电阻(RinR_｛IN｝Rin​) ：100kΩ
• 并联反馈电容器 ：增加以确保稳定性
• 反相输入端的直流 ：40mV
• 直流输出端 ：1.22V

问题：

我被放大了 负5伏正弦波 与输入频率相同、但是 输出端的直流失调电压会限制摆幅 . 输入振幅、即输出时、会发生什么情况 而不是提供预期增益 . 所以为什么我在输入处得到直流偏移,这最终是放大和输出处提供直流偏移,这会使 示波器中的正弦曲线饱和。

 所以黄色的图形是输入的,我给了函数发生器,绿色的图形是输出的 teh opamp 其中 SC 是1.36 .. 请忽略蓝色图表、并 附上电路布局图   

您能帮助我吗？

Deepthi、您好！

要使该主题专注于原始主题、您可以为不相关/新问题创建新主题吗？ 这样、他人就可以更容易地跟着进度并找到相关的讨论。

谢谢！

Aditya