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OPA548: OPA548上电后出现异常电压问题

avatar user4706199 提问时间: 2023-10-17 09:58:50 / 已解决
Part Number: OPA548

设计电路如图所示:

12V(限流0.1A)和-1V(限流0.1A)使用直流电源供电,常温下上电后测试结果如下:

其中:

OUT-I为原理图中R7处改为线缆测试的电流;

ES为OPA548的ES输出;

OUT-V为原理图中C9处测试的电压值,正长应该一直为0V‘

12V-V为正电源的供电电压,在原理图中12V测试点处测得;

12V-I为正电源的电流,

-1V-V为负电源的供电电压,在原理图中-1V测试点出测得。

看测试结果一切正常。

12V(限流0.5A,限流0.1会把正电源供电拉下来)和-1V(限流0.1A)使用直流电源供电,高温85°C下上电后测试结果如下:

测试项和常温相同,但是此时发现输出会有一个异常的电压,而且正电源供电限流必须调整为0.5A以上,图片为调整0.5A限流后的测试结果。

想知道高温发生此异常电压现象的具体原因?


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5个回答
  • avatar Amy Luo
    回答时间: 2023-10-17 10:16:46

    您好,

    OPA548 电容负载驱动性能如下datasheet Figure 19截图所示,在G=1时,10nF电容负载过冲就达到了40%,因此是不能稳定驱动100uF电容的。

    现测试输入信号是接地的,因此负载电容的充电电流很小,常温时是稳定的,但是随着温度的升高,运放的输入失调电压和输入失调电流会增加,我想应该是这个原因使得充电电流增大造成输出不稳定。

    datasheet 9.1 Output Stage Compensation也给出了驱动大电容负载的稳定措施,您可以尝试下看是否有所改善:

  • avatar user4706199
    回答时间: 2023-10-17 10:49:33

    有如下疑问:

    1,图19给的是信号的过充和负载电容的关系,10nF负载电容有40%的过充,参考的是哪个电压?

    2,根据手册常温下也会存在过充,但是实际测试结果并没有过充,很明显和手册中图19的曲线不符合,这个解释感觉并不合理。

    3,随着温度的升高,运放的输入失调电压和输入失调电流会增加这个描述不太理解,能否再详细描述下运放的输入失调电压和输入失调电流?

    4,按照图38的设计最大可以支持多大的负载电容?高温时异常电压现象是否可以完全解决?

  • avatar Amy Luo
    回答时间: 2023-10-17 11:21:14

    1、参考的应该是输出电压;

    2、TI 工程师Bruce Trump有对运放振荡的原因做过分析,如下截图所示,其中一种情况就是电容性负载。

    对应的原始文档链接:https://e2e.ti.com/blogs_/archives/b/thesignal/posts/why-op-amps-oscillate-an-intuitive-look-at-two-frequent-causes

    3、关于输入失调电压和输入失调电流更详细信息,请查看下面两个链接:

    运放参数的详细解释和分析-part1,输入偏置电流和输入失调电流;

    运放参数的详细解释和分析-part3,输入失调电压Vos及温漂

    4、这个没有确切数值,只能根据实际测试来验证效果

  • avatar user4706199
    回答时间: 2023-10-17 11:47:25

    在高温时这个异常电压有什么好的解决办法吗?最好有计算确定电阻值和电容值的公式。

  • avatar Amy Luo
    回答时间: 2023-10-17 12:07:55

    没有计算公式,您可以从datasheet中给出的值开始尝试:

    另一个方法是串联隔离电阻,如下图红色圈内所示,电阻值需根据波特图分析决定,具体理论分析及方法见下面链接视频:

    https://training.ti.com/ti-precision-labs-op-amps-stability-isolation-resistor?context=1139747-1139745-14685-1138805-13953

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