3 基准测试结果

图 2-1 的最终测试电路是通过将两个 OPA593EVM 评估模块连接在一起实现的。基准测试旨在评估 OPA593 并联 0.5A 输出电流能力，并观察在加载不同 RL 和 CL 负载时的输出行为。图 3-1 显示了可用于测试的两个 EVM 和工作台测试设备设置。

第一项测试评估了在 100Ω、20W 电阻负载上产生的 0V 至 50V 正弦波输出。这相当于 0.5A 峰值输出电流。OPA593EVM 电源设置为 +55V 和–5V，限流 Rset 电阻器设置为 2.29kΩ，以将每个 OPA593EVM 的最大输出电流限制设置为约 250mA。然后，应在超出 OPA593 ±5% 额定限值的范围内进行电流限制。输入激励为 +2.5Vdc，外加 5Vpp 1kHz 正弦波。

在图 3-2 中，顶部迹线是在 U1 同相输入端测量的 +2.5 Vdc 和 5 Vpp 1kHz 正弦。中间迹线是来自两个 OPA593 并联输出的输出正弦波形，产生从 0V 到 50V 的峰峰值输出。下部迹线是使用 Tek TCPA300 交流/直流电流探头采集的 200mA/div 电流测量。该迹线验证了在驱动 100Ω 负载时并联输出放大器正在产生 0.5A 峰值电流。

尝试更努力地驱动电路并产生更大的输出电流，导致一个或两个 OPA593 运算放大器达到其用户设定的大约 250mA 的自动电流限制。OPA593 EVM 限流 LED 在激活运算放大器的内部电流限制时亮起。因此，输出正弦波在电流峰值上被削波，从而验证电流限制是否被激活。此电流限制功能可为 OPA593 及其驱动的负载提供保护。

进行的最终测试是观察 OPA593 在驱动 1µF、500Ω 并联负载时的并联输出行为。如前所述，补偿已优化为驱动该特定负载。

可用于评估运算放大器电路相位裕度的间接方法包括小信号瞬态过冲测试（主要 2 极点系统）。此测试在 TI 模拟工程师口袋参考指南 的放大器 部分中有介绍。该测试对放大器的输入应用低电平阶跃或方波。输出阶跃保持在大约 50mV 至 100mV 的峰值，以避免压摆率限制。然后，相对于稳定的输出振幅测量过冲振幅。口袋参考指南 中的图 46 和 47 显示了如何通过图形估算相位裕度。

45° 的相位裕度为许多应用提供了足够的裕度，并且还提供了稳定的运行。45° 的相位裕度与大约 25% 的过冲相关，如口袋参考指南 图 47 中的图形所示。由于 C 负载非常高，驱动无功负载（例如并联 500Ω、1µF 负载）的补偿运算放大器的相位裕度可能更少。努力补偿它，使其具有不低于 30° 的最小相位裕度。瞬态行为会随着相位裕度的降低而降低，从而导致高过冲和较长的稳定时间。它们的降级可能会成为一个限制系统动态性能的问题。

图 3-3 显示了在驱动 1µF、500Ω 并联负载时从 OPA593 并联输出放大器获得的小信号瞬态响应。蓝色输出电压和粉色输出电流迹线仅表现出少量过冲和快速稳定。该结果支持接近 50° 至 60° 的相位裕度。也就是说，裕度高于为 U1 产生大约 40° 的仿真结果，而为 U2 产生的裕度低于 70°。OPA593 模型提供了放大器电气性能的近似值，并接近正确答案。但是，基准测量提供了使用实际 OPA593 运算放大器的更全面的系统评估。

在驱动数百纳法拉和 1µF 的高容性负载时，使用大信号方波输出进行的测试会导致 OPA593EVM 限流 LED 的照明变暗。LED 响应被确定为输出电流尝试超过每个 EVM 250mA 设定电流限值的结果。这是在输出方波从低电平转换为高电平期间发生的。这只是方波的边沿转换电流 i = C dv/dt 的问题。边沿速率越快，特定负载电容的瞬时电流越高。LED 照明是 dv/dt 事件期间电流限制的结果。