การระบุแหล่งที่มาของสิ่งประดิษฐ์เป็นระยะที่เอาต์พุตของแอมป์

MAX44251 ดูอัลแอมป์คู่ของฉันมีสิ่งประดิษฐ์ขนาดเล็กที่ไม่ต้องการ 131KHz เป็นระยะที่เอาท์พุทดูเหมือนว่าไม่ว่ามันจะถูกกำหนดค่าอย่างไร

สมมติฐานของฉันคือ EMI แต่ฉันไม่เห็นสัญญาณ 131KHz นี้ในส่วนอื่น ๆ ของวงจร ฉันยังได้ทดสอบสิ่งนี้ในอาคารหลายแห่งพร้อมกับโพรบหลายตัวที่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ปิดอยู่และถูกล้อมรอบด้วยฟอยล์ป้องกัน

ฉันควรลองลบออกอย่างไร อย่างน้อยฉันก็อยากได้ผู้ติดตามแรงดันไฟฟ้าที่มีสัญญาณรบกวนต่ำกว่า 1mV

ตอนนี้มีการกำหนดค่าอย่างง่ายมาก:

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

หมวกบายพาสอยู่บนชั้นระนาบพื้นด้านล่าง จุดอ่อนคือบัดกรีด้วยมือ

ฉันสังเกตเห็นผลกระทบจากทั้งโพรบ Passive Agilent 10X (ยากที่จะมองเห็น) และผ่านโพรบดังต่อไปนี้ซึ่งฉันสามารถซูมไปจนถึง 2mv / div ในขั้นต้นมันถูกตั้งข้อสังเกตเพราะเอาท์พุทจะถูกส่งไปยังตัวเปรียบเทียบและเอาท์พุทเปรียบเทียบที่ระบุความกว้างของสัญญาณอินพุต> ที่ต้องการ 2mV

รูปคลื่นเป็นระยะ ๆ แต่ก็แปลก นี่คือภาพไม่กี่ภาพจากมุมที่แตกต่าง:

200 ns หยุด

ใช้ฟรี 50 ns

ฟรี 20 ns

หยุดพัก 10 ns

ฉันไม่สามารถบอกได้ว่านี่เป็นอาการที่อธิบายไว้ในแผ่นข้อมูลหรือไม่:

สังเกตว่ามีเข็มที่เกินที่ 65kHz - ค่อนข้างครึ่งหนึ่งของความถี่ที่คุณสังเกตเห็นเสียงของคุณที่; อย่างไรก็ตามพวกเขาไม่ได้มีลักษณะถึง 131.5kHz$30 \frac{\text{nV}}{\sqrt{\text{Hz}}}$

ฉันควรลองลบออกอย่างไร อย่างน้อยฉันก็อยากได้ผู้ติดตามแรงดันไฟฟ้าที่มีสัญญาณรบกวนต่ำกว่า 1mV

หากคุณต้องการตัวติดตามแรงดันไฟฟ้าแบนด์วิธต่ำ: ใช้ตัวกรองสัญญาณความถี่ต่ำ

หากคุณต้องการสัญญาณสูงถึง 65 kHz ขึ้นไป: รอยบาก RLC (แบนด์สต็อป) น่าจะดีที่สุด การออกแบบที่รวดเร็วและขี้เกียจทำงานบนเครื่องมือออกแบบตัวกรองแบบพาสซีฟที่ชื่นชอบซึ่งให้ R = 0.16Ω, L = 1µH, C = 1.5µF ตามการตั้งค่าที่เป็นไปได้

โปรดทราบว่าคุณสามารถลองใช้วงจรผกผัน (RLC bandpass) สลับ (L - C) กับ R) ในสาขาผลป้อนกลับของผู้ติดตามแรงดันไฟฟ้าของคุณ

โปรดทราบว่านี่คือแอมพลิฟายเออร์ autozero (หรือที่เรียกว่าชอปเปอร์ทรงตัว) - opamp ออฟเซ็ตที่ต่ำมากจำนวนมากทำงานโดยสุ่มตัวอย่างอ็อฟเซ็ตอินพุตและการฉีดออฟเซ็ตชดเชยไปยังเคาน์เตอร์ลอยด้านหน้า ในการทำเช่นนี้จะมีออสซิลเลเตอร์ใน opamp พร้อมกับชุดสวิตช์แบบอะนาล็อกที่อินพุต ซึ่งอาจส่งผลให้นาฬิกาส่งสัญญาณออกไปพร้อม ๆ กับการชาร์จประจุที่หมุดป้อนข้อมูล

สันนิษฐานว่าอุปกรณ์นี้ใช้ 131kHz เป็นความถี่การสลับ

ฉันไม่พบข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับส่วน Maxim แต่นี่คือข้อมูลบางส่วนสำหรับส่วน Analog Devices ที่อาจคล้ายกัน:

Analog Devices ศูนย์ดริฟท์ opamp

หากคุณต้องการออฟเซ็ตและดริฟท์ต่ำจริง ๆ อุปกรณ์เหล่านี้เป็นอุปกรณ์ที่ดีที่สุดที่จะใช้ - คุณอาจต้อง จำกัด แบนด์วิดท์และกรองนาฬิกา

แบนด์วิดท์ของการปรับค่าศูนย์อัตโนมัตินั้นเพียงพอที่จะรวมสัญญาณรบกวน 1 / f ใน CMOS opamps ดังนั้นพวกเขาจึงมีเสียงรบกวนต่ำมากสำหรับความถี่ต่ำกว่า 1kHz ซึ่งเป็นบริเวณที่ CMOS opamps มีแนวโน้มที่จะมีปัญหา

หากคุณไม่สามารถกรองสัญญาณรบกวนของนาฬิกาดูว่าคุณสามารถใช้ชิ้นส่วนทั่วไปได้หรือไม่ - พวกเขามักจะมีประสิทธิภาพในการดริฟท์และออฟเซ็ตที่แย่ลง แต่คุณสามารถรับได้ดีกว่าออฟเซ็ต 100uV คุณอาจต้องแลกเปลี่ยนอคติอินพุตปัจจุบันเนื่องจากแอมป์อินพุตไบโพลาร์มักจะดีกว่า CMOS สำหรับพารามิเตอร์นี้ สองขั้วมักจะมีสัญญาณรบกวนต่ำเช่นกัน

ปัญหาที่เกี่ยวข้องที่ฉันมีกับ Linear Technology part (LTC2051) ที่คล้ายกันคือวงจร autozero อาจใช้เวลานานมากในการกู้คืนจากการโอเวอร์โหลดเมื่อเอาต์พุตอิ่มตัว - มิลลิวินาทีจำนวนมากสำหรับส่วนที่มี GBW ของ MHz จำนวนมาก สิ่งนี้ทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันใด ๆ ที่อิ่มตัวเป็นส่วนหนึ่งของการดำเนินงานปกติเช่นออสซิลเลเตอร์หรือเครื่องตรวจจับธรณีประตู

ฉันเห็นด้วยกับ Marcus ~ 130 kHz จะเป็นฮาร์มอนิกที่สองของความถี่การสับของ Chopper ~ 65 kHz

การลด 'แบนด์วิดท์วงปิด' ของ Op Amp ของคุณอาจส่งผลให้ฮาร์มอนิกที่สอง (~ 130 kHz) มีขนาดใหญ่กว่าฮาร์โมนิกแรก (~ 65 kHz) เพื่อแก้ปัญหาดังที่ Marcus กล่าวไว้ ตัวกรองแบบพาสซีฟเพื่อกรองสัญญาณรบกวนนั้น

มีบทความจากArt Kay , " 1 / f Noise and Zero-Drift Amplifiers ", ที่พูดถึงเสียงใน Zero-Drift Op Amps

หากคุณต้องการที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับออปแอมป์เสียงรบกวนตรวจสอบTI แม่นยำ Labs สำหรับเสียงรบกวน

ไม่มีคำตอบ แต่ฉันสามารถบอกคุณได้สำหรับแรงบันดาลใจฉันจะแก้ไขข้อบกพร่องนี้ได้อย่างไร

ก่อนอื่นฉันจะพยายามบัดกรีฝาบายพาสเข้ากับชิป ส่วน 0603, 100nF และใช้ braid เพื่อเชื่อมต่อกับขาอื่น ๆ (สำหรับการเหนี่ยวนำต่ำ) คุณหลีกเลี่ยงการแคปที่อยู่เบื้องหลังจุดแวะเหนี่ยวนำที่สูงอย่างไม่หยุดยั้งและสิ่งนี้ทำให้พวกเขาไม่ได้ผลสำหรับหนามแหลม เดือยมีความเร็ว 131 kHz แต่เนื้อหาความถี่นั้นสูงกว่ามากดังนั้นบายพาสที่ดีจึงมีความสำคัญมาก

นี่อาจจะล้มเหลว :-)

จากนั้นฉันจะแทนที่แอมป์: 1. อุปกรณ์อะนาล็อกทำให้แอมป์ที่มีการชดเชยบางส่วนต่ำมาก ออฟเซ็ตไม่ต่ำเท่ากับในแอมป์ศูนย์อัตโนมัติ แต่ลองดู สิ่งเหล่านี้มีราคาแพงกว่าเล็กน้อยดังนั้นโปรดตรวจสอบกับงบประมาณและข้อกำหนดของคุณ ดู AD8615 และคล้ายกัน มีเพียงสิ่งเดียวเท่านั้นที่มีราคาแพงสำหรับผู้บริโภคที่มีปริมาณมาก

2 ลองพิจารณา opamp bipolar แบบเก่าที่ดีจากเชื้อสายเสี้ยนสีน้ำตาล (Texas Instruments ตอนนี้) ใช้อิมพีแดนซ์เดียวกันที่อินพุตทั้งสองเพื่อกำจัดกระแสไบแอสและตรวจสอบว่าอิมพีแดนซ์อินพุตนั้นต่ำพอที่กระแสออฟเซ็ตจะไม่สำคัญ สิ่งที่คล้ายกับ opa237

3. ลองใช้แอมป์ศูนย์อัตโนมัติอื่น ๆ หรืออาจเป็นแอมป์ที่มีนาฬิกาสเปคตรัม ดูที่ชิ้นส่วนอุปกรณ์อะนาล็อกอีกครั้ง

โชคดี