¿Por qué un op-amp funciona mal sin carga?

Bueno, daré una respuesta y diré que el problema para mí se parece a la capacitancia de salida del opamp y las trazas de la placa. La descripción de la forma en que el voltaje se asienta me parece que se está cargando y descargando un capacitor. Muy rápido al principio y luego más lento y más lento a medida que la tensión se asienta. Casi lo describiría como función exponencial.

La documentación de la placa de evaluación dice claramente que la carga mínima es de 1000 ohmios y que se alcanza en la placa con una resistencia de 953 ohmios que debe colocarse en serie con la resistencia de 50 ohmios del dispositivo de medición.

En el esquema, vemos que la resistencia R6 "no se aplica" a la placa THS4221EVM, por lo que entiendo que no está allí (BOM también lo dice). El resultado de esto es que no tenemos nada para llevar la señal de salida a tierra, por lo que lo que queda es básicamente un capacitor (mire las capas de PCB. ¿Qué componente del circuito consta de dos placas paralelas? ¿Y qué hace la tierra? ¿Los planos y la traza cerca de R6 parecen?), que, bueno, se comporta exactamente como debería comportarse un condensador. Usted tiene una resistencia formada usando la resistencia de salida del amplificador operacional, la resistencia de las trazas y el R5 a través del condensador que consiste en la traza de salida y el plano de tierra. Diría que la capacitancia es de alrededor de 250 pF, pero no tengo la experiencia suficiente para afirmar que el número es correcto.

Ahora sobre el mal desempeño del lado del tablero: Primero, ¿qué vas a hacer con un amplificador operacional cuya salida está flotando? ¡Es básicamente inútil! Yo diría que es razonable excluir dicho escenario de uso cuando estamos construyendo un dispositivo.

Los casos en los que la impedancia de entrada de la siguiente etapa del circuito es lo suficientemente alta como para que parezca que el op-amp está flotando son especiales. Los circuitos de alta impedancia requieren experiencia para hacer correctamente y se deben tener en cuenta innumerables factores (como capacitancias parásitas e inductancias en todas partes). Por eso, tenemos los pads R6. Si colocamos R6 y conectamos el amplificador operacional a un circuito de alta impedancia, tendremos una alta impedancia en paralelo con una impedancia baja. El resultado que verá el amplificador operacional será menor que la menor de las dos impedancias, y el amplificador operacional podrá cambiar el voltaje rápidamente, ya que al disminuir la impedancia, disminuimos la constante de tiempo del circuito del condensador parásito. tener aqui Si colocáramos R6 allí todo el tiempo, incluso cuando la siguiente etapa tenga una impedancia de entrada baja, estaríamos proporcionando una carga innecesariamente alta en el amplificador operacional y también estaríamos desperdiciando energía.

También tenga en cuenta que todas las características de la hoja de datos están hechas con una resistencia de carga de 499 ohmios, a menos que se indique lo contrario (¡y los tiempos de asentamiento usan esa resistencia)!