Цей буфер підсилювача коливається, і я не можу зрозуміти, чому

Наразі це єдина зібрана деталь на платі. Це проста інвертована буферна схема, яка повинна бути на вході. Операційний підсилювач (LTC6241HV) живиться +/- 5V від лінійного живлення стендової лавки. Силові штифти обходять ковпачками 0,1uF.

Я ввожу синус 1 кГц, а на виході я отримую синус ~ 405 кГц, накладений на сигнал 1 кГц. Я спробував побудувати другу друковану плату, але результати точно такі ж.

Якщо хтось знає, що може бути причиною цього, я буду радий почути.

Лист даних LTC6241HV

operational-amplifier buffer oscillation

— user733606
джерело

Нічого собі, 1MEGohm: це небезпечно. Спробуйте зменшити R1, R3.

— glen_geek

Найбільш проблемні: конденсатор С6, який дає циклу посилення низькочастотної характеристики. В результаті, додатковий фазовий зсув , який зменшує запас по фазі - зокрема , з - за конфігурації посилення єдності

— LVW

Якщо вам потрібен високий Z, тоді додайте паралельно невеликий конденсатор (навіть кілька pf) через R1 паралельно. Це повинно допомогти вбити коливання. Але майте на увазі, що на це впливає високочастотна характеристика. Оптимальне значення повинно дозволяти рівну відповідь приблизно на 1 МГц.

— glen_geek

Якщо ви не можете зменшити R3 (принаймні до 100 к, краще, якщо навіть нижче), ви можете перемістити R1 за допомогою конденсатора, встановивши, скажімо, 100 кГц або меншу пропускну здатність. В іншому випадку ви можете перемикати неінвертований вхід на землю, скажімо, 100 км або близько того, зменшуючи приріст циклу.

— Карлок

Хтось запитував про ємність навантаження для цієї проблеми? За допомогою будь-якого кабелю ви будете xx pF / m, а аркуш даних задає серію R проти навантаження pF з міркувань стабільності. Чому ви вибрали цей пристрій за -1 приріст? Що таке навантаження pF?

— Тоні Стюарт Сунніскігуй EE75

Відповіді:

Постачальники чіпів прагнуть, щоб їхні користувачі уникали поширених помилок дизайну, що показано на прикладах додатків у їхніх таблицях даних. Цю проблему розглядає Linear Technology у своєму листі даних для LTC6241. Це також стосується багатьох інших opamps:

Хороші шумові характеристики цих підсилювачів можна віднести до великих пристроїв вводу в диференційній парі. Більше декількох сотень кілогерців вхідна ємність збільшується і може спричинити посилення проблем зі стабільністю, якщо залишити їх не встановленим. Коли зворотний зв'язок навколо підсилювача буде резистивним (РЧ), буде створений полюс із РЧ, опором джерела, ємністю джерела (RS, CS) та посиленою вхідною ємністю. За конфігурацій низького коефіцієнта посилення та з РЧ та РС навіть у кілометровому діапазоні (рис. 4) цей полюс може створити надлишковий зсув фази та, можливо, коливання. Невеликий конденсатор CF паралельно РЧ усуває цю проблему.

схематичний

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

— glen_geek
джерело

Як було запропоновано glen_geek , я додав 15pF на R1. На частоті. коливань (~ 400 кГц) це має ефективний опір трохи більше 25 МОм. Паралельно з 1MOhm R1 ця цифра залишається майже незмінною. При цьому часто. коефіцієнт підсилення становить приблизно -0,025 настільки високої частоти. отримати фільтрувати. Вихід - це перевернута синусоїда, як і очікувалося. Дякую всім за ваш внесок!

— user733606

При цьому часто. коефіцієнт підсилення становить приблизно 0,025 настільки високої частоти. отримати фільтрувати. Чи можете ви пояснити, що ви маєте на увазі під цим? Я подумав, що виграш цього підсилювача (-1). Як він дійшов до 0,025 і чому на нього впливає частота?

— Еран

@Eran на 400 кГц 15pF кришка має імпеданс близько 26,5 кОм, а R1 майже не змінює цю цифру, так що коефіцієнт посилення, який має підсилювач на цій частоті становить -26,5 К / 1М = -0,0265, що є ослабленням при цій більш високій частоті. Це порівнюється з коефіцієнтом посилення на нижній частоті. скажімо, 5 КГц, де ковпак має набагато більший опір, тому коефіцієнт посилення операційного сигналу ближче до -1. Це типова поведінка фільтра низьких частот.

— user733606

Правильно! Незважаючи на те, що ви це писали, я не думав про опір конденсатора та резистора паралельно змінюючи загальний коефіцієнт посилення підсилювача - я подумав, що коефіцієнт посилення все ще (-1), оскільки є два резистори 1М. Спасибі!

— Еран

+1 Одна з частин вводу CMOS, яку я багато використовував, має передній кінець, який складається з безлічі MOSFET, паралельно розташованих у масиві XY з половиною транзисторів для кожного входу. Таким чином, варіації в різних пластинах мінімізуються, а Vos мінімізується. Ні це, ні наслідки (велика вхідна ємність) не розкриваються в таблиці, незважаючи на те, що вони спрямовані на додатки з низькою потужністю, де високі значення резисторів зворотного зв'язку є загальними. Тож, можливо, TI не такий захопливий, як LTC.

— Spehro Pefhany

Для врівноваження ланцюга потрібен резистор 499K послідовно із входом (+), контакт 3. Це скасує будь-яке зміщення і, можливо, вирішить вашу проблему коливань.

— Dan_LXI
джерело