เหตุผลที่ขัดขวางชั่วคราวในเอาต์พุตแอมป์เมื่อข้าม 0V?

ไม่มีใครรู้จักขัดขวางนี้ในการส่งออกของแอมป์สหกรณ์เมื่อสัญญาณข้าม 0V? มันเพิ่มขึ้นเมื่อข้ามขึ้นและลงเมื่อข้ามลง ในหนึ่งในวิดีโอ EEVBlog เดฟชี้ไปที่สิ่งนี้ในออสซิลโลสโคปแล้วพูดว่า (นอกเหนือจากกัน) ว่ามันอาจเกิดขึ้นเมื่อใช้ตัวต้านทานป้อนกลับแบบ 10k หรืออะไรทำนองนั้น แต่ฉันจำไม่ได้ว่ามันคือวิดีโออะไร นี่คือผลลัพธ์ของ TL071 (อันที่จริง 1/4 ของ TL074) มันป้อนมาจากเอาต์พุตของ TL071 อีก 2 ตัวผ่านตัวต้านทาน 2.2k และข้อเสนอแนะมีโพเทนชิโอมิเตอร์ 10k

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

อัปเดต 10 มีนาคม

ดังที่ได้กล่าวไว้ในความคิดเห็นด้านล่างวงจรประกอบด้วยตัวประมวลผล ATmega328P ขับ 8 บรรทัดใน R2R DAC เอาต์พุตของ DAC และแรงดันไบอัส DC ตั้งใจให้อยู่ตรงกลางเอาต์พุต DAC ที่ฟีด 0V ในแอมป์ TL071 ที่กลับด้าน เอาต์พุตของ op amp นี้คือ "OA2OUT" ในแผนผังด้านบน

^{จำลองวงจรนี้}

เอาต์พุตเครือข่าย R2R มีอิมพีแดนซ์ 10k ซึ่งแสดงโดย R4 R1 และ R2 ให้แรงดันออฟเซ็ตให้ฉันและมีอิมพิแดนซ์แบบขนานที่ 9.5k ซึ่งใกล้เคียงกับ 10k ตัวต้านทานความคิดเห็น R3 นั้นมีค่า 10k เช่นกัน ดังนั้นฉันคิดว่าวงจรนี้จะรวมและกลับค่า R2R และแรงดันไฟฟ้าออฟเซ็ต

เมื่อฉันตรวจสอบผลลัพธ์ของเครือข่าย R2R ที่จุด R2ROUT ฉันไม่เห็นตัวขัดขวาง

เมื่อฉันตรวจสอบผลลัพธ์ของ op amp ที่ VOUT ฉันเห็นเข็ม

ฉันลองอีกสองสามอย่าง ฉันพยายามแทนที่ตัวต้านทานป้อนกลับแบบ 10k ด้วยตัวต้านทาน 2.2k เพียงเพราะมันวางอยู่รอบ ๆ และเพราะฉันจำได้ว่า Dave พูดถึงตัวต้านทาน 10k ในวิดีโอ EEVBlog นั่นทำให้เข็มแย่ลง

จากนั้นฉันลองเปลี่ยน TL074 op amp เป็น LM6144 op amp ฉันใช้วงจรนี้เพื่อลองแอมป์หลายตัวและพยายามทำความเข้าใจกับสิ่งที่ทำให้พวกมันต่างไปจากเดิมดังนั้นฉันจึงรู้ว่าวงจรนี้ทำงานได้กับทุกคน เวลานี้ฉันได้รับ spikes ในทุก ๆ การเปลี่ยนแปลง

ในที่สุดฉันก็ลองใช้ TLV2374 ซึ่งยอดเยี่ยม แต่ฉันก็ยังเห็นเข็ม มันเล็กกว่า แต่ก็ยังอยู่ตรงนั้น

ยังคงพยายามหาอันนี้ ขอบคุณทุกคนสำหรับความช่วยเหลือของคุณ!

อัปเดต 13 มีนาคม

พยายามวัดเอาท์พุท R2R ด้วยโหลด R / 10 (1k) ตามความคิดเห็น @WhatRoughBeast ด้านล่าง ตอนนี้ฉันเห็นเข็ม! ดูเหมือนว่าจะมีเสียงดังมาก ... ซึ่งเป็นสิ่งที่ฉันสังเกตเห็นมาก่อนและพยายามแก้ไขด้วยตัวเก็บประจุ 10uF ข้ามรางไฟฟ้าและพื้นเสมือน มัน "ทำงาน" ในแง่ที่ว่ามันลดเสียงรบกวน แต่ก็ยังแนะนำการสั่น / เสียงเรียกเข้าที่ฉันพูดถึงเมื่อฉันพยายามติดตั้งฝาปิดขนาดเล็กเพื่อให้เอาต์พุต DAC ราบรื่นขึ้น เห็นได้ชัดว่าสิ่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกันเพียง แต่ไม่แน่ใจ

โดยวิธีที่ฉันลองใช้ตัวต้านทาน 100 ohm ที่ @Brian Drummond แนะนำไว้ก่อนหน้านี้ แต่สัญญาณที่ออกมานั้นเลอะเทอะและมีเสียงดังจนฉันไม่สามารถบอกได้ว่าเกิดอะไรขึ้น

แล้วของกินที่นี่ล่ะ? เห็นได้ชัดว่าปัญหาคือพฤติกรรม MSB ที่ @WhatRoughBeast ระบุ มันและเสียงรบกวนดูเหมือนจะแย่ลงด้วยกระแสที่มากขึ้นผ่านเครือข่าย R2R ฉันคิดว่าโอเคบัฟเฟอร์สัญญาณ R2R ผ่านแอมป์ op ที่ไม่กลับด้านก่อนที่จะทำอะไรกับมัน แต่เมื่อฉันทำอย่างนั้นฉันก็เห็นเข็ม ทางออกเดียวที่จะกรองออกและไม่ต้องกังวลกับมันคืออะไร?

สิ่งที่คุณเห็นคือไม่ตรงกันของเวลาเปิด / ปิดเครื่องของ msb เมื่อเทียบกับบิตอื่น ๆ

ลองสักครู่ว่านี่เป็น DAC แบบ 8 บิตนั่งที่รหัส 01111111 ถ้ารหัสถัดไปคือ 1000000 คุณจะได้รับขั้นตอนที่ดี แต่สิ่งที่เกิดขึ้นคือ msb ภายในตอบสนองได้เร็วกว่าบิตอื่น ๆ ซึ่งหมายความว่าการเปลี่ยนแปลงเป็นจริง 0111111 ถึง 1111111 ถึง 10,000000 รหัส 11111111 ยังคงมีอยู่เพียงช่วงเวลาสั้น ๆ แต่ในขณะที่มันมีผลลัพธ์พยายามที่จะเต็ม ตั้งแต่เวลาไม่ตรงกัน (เรียกว่า bit skew) จะคงอยู่เพียงชั่วระยะเวลาสั้น ๆ คุณจะได้รับชีพจรที่ค่อนข้างเล็ก (โดยทั่วไปเรียกว่าผิดพลาด) เอฟเฟกต์นี้ค่อนข้างสำคัญสำหรับ Video DAC เนื่องจากดวงตามีความไวต่อสิ่งนี้มากและคุณลักษณะที่สำคัญสำหรับวิดีโอ DAC คือพลังงานทั้งหมดที่ผิดพลาด

ปัญหาที่คุณเห็นมาจาก OpAmps ตามที่การทดสอบของคุณแสดง ลองใส่ตัวต้านทานเป็นอนุกรมด้วยอินเวอร์อินพุตของ OpAmp (เช่นระหว่างโหนดทั่วไป R1 / R2 / R3 / R4 และอินพุตอินเวอร์เตอร์ใช้ 10k หรือมากกว่านั้นเพื่อเริ่มต้นคุณสามารถเพิ่มอีกอันหนึ่งเข้ากับอินพุตที่ไม่กลับด้าน หากคุณสนใจที่ออฟเซ็ต