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[参考译文] OPA1652:恒定电流阱设计...运算放大器将反相输入上的5V DAC 下拉至1V。 我的反馈配置是否可行?

Guru**** 1637200 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA1652
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/audio-group/audio/f/audio-forum/951129/opa1652-constant-current-sink-design-opamp-pulls-down-5v-dac-on-inverting-input-to-1v-is-my-feedback-configuration-viable

器件型号:OPA1652

大家好、

我有这个恒定电流吸收器、它用于提供0-200mA 的控制电流、但它有一些问题。 我在输出上确实有一个1k Ω 的下拉电阻、但它导致运算放大器变得非常热、因此我将其移除。 这个问题是、当 DAC 连接到运算放大器的输入端时、它的输出被下拉至1V。 我的问题 is...can 我将第二个运算放大器的输出连接到第一个运算放大器的输入以提供我的负反馈、比如下面的问题、或者我是否在运算放大器上造成了某种延迟条件?

非常感谢

Liam  

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    Liam、您好!

    您将向 OPA1652电源引脚施加什么电源电压、并使用为电磁阀供电? 该电路可能会由于设计而出现稳定性问题。 使用100nF 电容器和在其输出端看到的 MOSFET 输入电容负载时、OPA1652很可能变得不稳定。 此外、还有 U14B 放大器产生的相移。 如果运算放大器变热、则可能会由于意外振荡而耗散高功率。 使用 DSO 和10x 探头观察 U14A 和 U14B 输入和输出。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    尊敬的 Thomas:

    感谢您回来。 电源为+-15V。 我从第一个运算放大器的输出端移除了100nF 电容、似乎没有产生太大的差异。 从运算放大器 b 的输出端移除了1k 下拉电阻后、运算放大器变得越来越热(这一点未显示在图中、因为我已经移除了它、所以我将其从原理图中移除。我使用10倍示波器测量了输入和输出、然后找到了 以下。

    输出 A:15V

    A:0V

    +A:1V (通过微控制器将其设置为每5秒从0-5V 斜升、然后复位为0。)

    输出 B:0V

    -B:0V

    A:0V

    所有这些都是稳定的、没有振荡。

    这没有施加到 MOSFET 漏极的任何电压、因此这是我所期望的。 我想知道的是、为什么我的 DAC 不能超过1V? 我想接下来我将尝试从运算放大器 B 移除反馈、看看这是否允许 DAC 达到5V。 如果您有任何其他想法、也可以尝试。

    非常感谢

    Liam

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    Liam、您好!

    DAC 之后的 OPA1652输入不应加载其输出。 它具有极高的输入阻抗。 您在电路中使用的 DAC 器件型号是什么? 它是真正的电压输出 DAC 吗?

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    尊敬的 Thomas:

    是的、这正是我认为运算放大器损坏或处于闩锁状态的原因。 使用的 DAC 是 MAX5216。 我已经在输出与运算放大器输入断开的情况下进行了试验、我可以看到输出从0-5V 变为我所期望的值。 只有在重新连接运算放大器后、我才会看到电压上限为1V。 另一件事让我认为它是一个闩锁、即锯齿父级在1V 以下仍然是相同的、当它达到大约0.9V 时、它就不能再升高

    下面是 DAC 数据表的链接...

    非常感谢

    Liam

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    Liam、您好!

    感谢您提供 DAC 信息。  我找不到 任何原因、为什么在  正常工作 的电路中直接驱动 OPA1652输入时会出现问题。  

    我们的运算放大器产品经过全面分析、并在 其产品开发阶段针对闩锁行为进行了测试。 它们必须通过所有锁存测试才能上市 、其中包括 OPA1652。 我 不希望它在  其共模输入范围内锁定以响应施加的输入电压。

    您强烈建议您测试的 OPA1652器件具有损坏的同相输入。 如果损坏、则可能有一个二极管结、其正向电压必须克服才能使路径导通、并 向 DAC 施加低电阻负载。 这可能解释了为什么在将 DAC 输出降压加载之前、输入只能被驱动至大约0.9V。

    您是否有另一个 OPA1652或其他高性能运算放大器来代替电流运算放大器? 这应该是一种快速确定电流 运算放大器是否是问题所在的方法。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    尊敬的 Thomas:

    再次感谢您的帮助。 昨天、我删除了运算放大器 B 到运算放大器 A 反相输入的反馈、DAC 能够达到5V、因此我现在确保导致问题的是运算放大器之间的反馈。 我测试的电路板具有3个相同的电路、它们的行为方式相同、但当1k 电阻器位于输出端且运算放大器过热时、它们可能都损坏。 我有另一个电路板尚未通电、我已移除导致第二个电路板过热的电阻、因此我可以重新测试并查看它是否仍会出现反馈问题。 我确信、无论采用一种还是另一种方法、运算放大器都是断开的、因为即使同相输入的电压低于反相输入、输出也会保持在+15V 的高电平。 我唯一不确定的是反馈是否导致运算放大器损坏、或者它是否是输出上的电阻器、或者是否存在其他我缺失的东西

    非常感谢

    Liam

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    尊敬的 Thomas:

    今天我尝试了另一个电路板...我从运算放大器 A 的输出端取下了电容器,从运算放大器 b 的输出端移除了电阻器。 我还从这个新电路板上电路的三个实例中的2个实例中删除了反馈。 然后、我为控制器通电并对其进行编程。 我将全部三个 DAC 设置为输出5V、只有没有反馈的2个 DAC 能够超过0.9V。 这次运算放大器没有加热、所以我只能得出这样的结论:除非您有其他可能、否则无法完成2个片上运算放大器之间的反馈配置?

    非常感谢

    Liam

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    Liam、您好!

    应用电路中的 OPA1652运算放大器在输出端没有任何显著的电阻负载、因此它们的电流消耗不应超过静态电流。 它们仅消耗大约2mA 的电流、不应让触摸变得很热。  当您观察到它们变热时、可能 会指示它们处于振荡状态。 在这种情况 下、它们的输出可能在高频下开关、并且运算放大器通过输出级消耗的电流要比正常情况大得多。 您可以使用 DSO 和10x 探针观察 U1和 U2的输出、并检查是否存在高频振荡。 将100nF 添加到 U1输出 可能会破坏环路稳定性并导致振荡。

    我在我们的 Tina TI 仿真器中设置 OPA1652电路。 我找不到您指定的 N 沟道 MOSFET 的任何信息、因此我在电路中替换了另一个。 它应该足够接近以测试电路概念和功能。

    我认为设计功能不是您想要的。 它不以线性方式运行、U1输入的0至5V 扫描可以看出这一点。 TINA 电路应该为您提供一种测试设计的方法、而无需实际首先构建设计。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

    e2e.ti.com/.../OPA1652_5F00_Selonoid_5F00_Drv_5F00_01.TSC

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    尊敬的 Thomas:

    它们在输出端确实有一个1k 电阻器、但我移除了它、因为它会导致过热。 (因为我已经从电路板上移除了它、所以我没有将它包括在图中)我只是因为我们在讨论芯片损坏的位置、但根据我今天的调查结果、我认为没有任何损坏。 如上所述、没有振荡、我使用10x DSO (Pico 3000系列)进行了测试、输出处于稳定状态、如果没有输出上的电阻器、则不会过热。 我还从 U1输出端移除了电容器、但结果相同。

    我稍微更改了您的仿真、以更好地表示我拥有的(我将 R4更改为249k、将 v3更改为24V、并且我在分流电阻器上添加了电压监控器)。 该电路的目的是为 R2提供一个可编程的0-200mA 电流... 如果您在下面的仿真中查看分流电压、您可以看到它确实如此、在理论上、电路 应该正常工作、实际上它会将输入电压拉低至0.9V。 因此、我仍然不确定它会发生什么情况。

    非常感谢

    Liam

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    Liam、您好!

    是的、您修改过的电路现在似乎以线性方式工作。 我再也不知道为什么 OPA1652输入钳位在输入电压大于0.9V 的情况下。

    您是否有 可替代 OPA1652的精密运算放大器类型、然后查看您是否有相同的问题? 这应该有助于回答问题、这是 OPA1652造成的、还是有关该设计的问题。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程