ZHCSFF9 September 2016 TLV171 , TLV2171 , TLV4171
PRODUCTION DATA.
8 應用和實現
NOTE
以下 應用 部分的信息不屬于 TI 組件規范，TI 不擔保其準確性和完整性。TI 的客戶應負責確定組件是否適用于其應用。客戶應驗證并測試其設計是否能夠實現，以確保系統功能。
8.1 應用信息
TLVx171 系列運算放大器可在大量通用 應用中提供較高的總體性能。與所有放大器一樣，在采用噪聲電源或高阻抗電源的 應用 中，去耦電容器需靠近器件引腳放置。在大多數情況下，0.1µF 電容器已足夠滿足需求。請遵循布局準則部分的附加建議，以便實現此器件的最大性能。許多 應用 可將容性負載引入到放大器輸出（可能會導致不穩定）。在這類 應用 中穩定放大器的一種方法是在放大器輸出和容性負載間添加隔離電阻器。典型應用部分給出了選擇此電阻器的設計流程。
8.2 典型應用
此電路可用于驅動電纜屏蔽、基準緩沖器、MOSFET 柵極和二極管等容性負載。此電路使用隔離電阻器 (RISO) 來穩定運算放大器的輸出。RISO 修改系統的開環增益以確保電路具有足夠的相位裕度。
Figure 30. 具有 RISO 穩定性補償的單位增益緩沖器
8.2.1 設計要求
設計要求包括：
- 電源電壓：30V (±15V)
- 容性負載：100pF、1000pF、0.01μF、0.1μF 和 1μF
- 相位裕度：45° 和 60°
8.2.2 詳細設計流程
Figure 30 顯示了驅動容性負載的單位增益緩沖器。Equation 1 顯示了Figure 30 中的電路傳遞函數。Figure 30 中未顯示運算放大器的開環輸出電阻 RO。
Equation 1 中的傳遞函數存在極點和零點。極點頻率 (fp) 取決于 (RO + RISO) 和 CLOAD。組件 RISO 和 CLOAD 決定了零點頻率 (fz)。通過選擇 RISO，可使開環增益 (AOL) 與 1/β 間的接近率 (ROC) 達到 20dB/十倍頻，從而確保系統穩定性。Figure 31 闡明了這一概念。單位增益緩沖器的 1/β 曲線為 0dB。
Figure 31. 具有 RISO 補償的單位增益放大器
ROC 穩定性分析通常為模擬結果。分析的有效性取決于多種因素，尤其是準確的 RO 建模。除模擬 ROC 外，可靠的穩定性分析還包括使用函數生成器、示波器以及增益和相位分析器，對電路的過沖百分比和交流增益峰值進行測量。然后，通過這些測量值計算相位裕度。Table 2 顯示了與 45° 和 60° 相位裕度對應的過沖百分比和交流增益峰值。有關此設計以及可用于代替 TLV171 的其他備選器件的更多詳細信息，請參閱精密設計采用隔離電阻器的容性負載驅動解決方案。
Table 2. 相位裕度與過沖和交流增益峰值間的關系
| 相位裕度 | 過沖 | 交流增益峰值 |
|---|---|---|
| 45° | 23.3% | 2.35dB |
| 60° | 8.8% | 0.28dB |
8.2.3 應用曲線
使用描述的方法，可確定在不同容性負載下生成 45º 和 60º 相位裕度的 RISO 值。Figure 32 中顯示了相關結果。
Figure 32. 不同容性負載實現目標相位裕度所需的隔離電阻器