บัฟเฟอร์ op-amp นี้สั่นและฉันไม่สามารถหาสาเหตุได้

ปัจจุบันเป็นเพียงส่วนประกอบบนแผงวงจร นี่เป็นวงจรบัฟเฟอร์กลับหัวกลับหางอย่างง่ายที่ควรอยู่ที่อินพุต op-amp (LTC6241HV) ใช้ไฟ +/- 5V จากแหล่งจ่ายไฟแบบ linear bench หมุดไฟถูกบายพาสด้วยแคป 0.1uF

ฉันป้อนสัญญาณ 1KHz และสัญญาณออกฉันจะได้รับสัญญาณไซน์ ~ 405KHz ซ้อนทับบนสัญญาณ 1KHz ฉันพยายามสร้าง PCB ตัวที่สอง แต่ผลลัพธ์นั้นเหมือนกันทุกประการ

หากใครรู้ว่าอะไรคือสาเหตุของเรื่องนี้ฉันยินดีที่จะได้ยิน

LTC6241HV แผ่นข้อมูล

operational-amplifier buffer oscillation

— user733606
แหล่งที่มา

ว้าว 1MEGohm: มันอันตราย ลองลด R1, R3

— glen_geek

ปัญหามากที่สุด: ตัวเก็บประจุ C6 ซึ่งให้ลูปมีลักษณะพิเศษในระดับต่ำ เป็นผลให้การเลื่อนเฟสเพิ่มเติมซึ่งช่วยลดระยะขอบโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากการกำหนดค่าการรับความสามัคคี

— LvW

หากคุณต้องการ high-Z ให้เพิ่มตัวเก็บประจุขนาดเล็ก (แม้กระทั่งเพียงไม่กี่ pf) ใน R1 แบบขนาน นั่นน่าจะช่วยฆ่าออสซิลเลชันได้ แต่ระวังว่าการตอบสนองความถี่สูงนั้นได้รับผลกระทบ ค่าที่เหมาะสมควรยอมให้มีการตอบสนองแบบแบนประมาณ 1 MHz

— glen_geek

หากคุณไม่สามารถลด R3 (อย่างน้อยถึง 100k จะดีกว่าหากต่ำกว่า) คุณสามารถปัด R1 ด้วยตัวเก็บประจุได้การตั้งค่าจะบอกว่า 100kHz หรือแบนด์วิดธ์ต่ำกว่า มิฉะนั้นคุณสามารถปัดอินพุตที่ไม่มีการย้อนกลับของข้อมูลลงสู่พื้นได้เช่นพูด 100kohm หรือมากกว่านั้นเพื่อลดอัตราขยายของลูป

— carloc

มีใครถามเกี่ยวกับความจุโหลดสำหรับปัญหานี้หรือไม่? ด้วยสายเคเบิลใด ๆ คุณจะ xx pF / m และแผ่นข้อมูลระบุชุด R กับโหลด pF สำหรับเหตุผลด้านความมั่นคง ทำไมคุณถึงเลือกอุปกรณ์นี้เพื่อให้ได้รับ -1 pF ของโหลดคืออะไร

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

คำตอบ:

ผู้ผลิตชิปมีความกระตือรือร้นที่ผู้ใช้หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการออกแบบทั่วไปซึ่งแสดงโดยตัวอย่างแอปพลิเคชันในแผ่นข้อมูลของพวกเขา Linear Technology ตัวนี้แก้ไขได้ในเอกสารข้อมูลของ LTC6241 นอกจากนี้ยังนำไปใช้กับ opamps อื่น ๆ :

เสียงรบกวนที่ดีของแอมป์สหกรณ์เหล่านี้สามารถนำมาประกอบกับอุปกรณ์อินพุตขนาดใหญ่ในคู่ที่ต่างกัน ความจุอินพุตเพิ่มขึ้นและอาจทำให้เกิดปัญหาเสถียรภาพของแอมพลิฟายเออร์หากปล่อยทิ้งไว้โดยไม่ได้ตรวจสอบ เมื่อข้อเสนอแนะรอบ ๆ แอมป์ op เป็นความต้านทาน (RF), ขั้วจะถูกสร้างขึ้นด้วย RF, ความต้านทานแหล่งที่มา, ความจุของแหล่งที่มา (RS, CS), และความจุอินพุตแอมป์ ในการกําหนดอัตรากําไรตํ่าและด้วย RF และ RS ในช่วงกิโลเฮิร์ต (รูปที่ 4) ขั้วนี้สามารถสร้างการเปลี่ยนเฟสส่วนเกินและการแกว่ง CF ตัวเก็บประจุขนาดเล็กพร้อมกันกับ RF กำจัดปัญหานี้

แผนผัง

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

— glen_geek
แหล่งที่มา

ตามที่แนะนำโดยglen_geekฉันได้เพิ่มขีดสูงสุด 15pF ใน R1 ที่ความถี่ of oscillation (~ 400KHz) สิ่งนี้มีความต้านทานที่มีประสิทธิภาพเพียง 25KOhm ขนานกับ 1MOhm R1 ตัวเลขนี้ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ที่ความถี่ กำไรเป็นเรื่องเกี่ยวกับ -0.025 freq สูงมาก กรองออก ตอนนี้เอาต์พุตเป็นคลื่นไซน์กลับด้านตามที่คาดไว้ ขอบคุณสำหรับการสนับสนุนของคุณ!

— user733606

ที่ความถี่ กำไรเป็นเรื่องเกี่ยวกับ 0.025 freq สูงมาก กรองออก คุณสามารถอธิบายสิ่งที่คุณหมายถึงโดยที่? ฉันคิดว่ากำไรของ op-amp นี้คือ (-1) มันไปถึง 0.025 ได้อย่างไรและทำไมมันถึงได้รับผลกระทบจากความถี่?

— Eran

@Eran ที่ 400Khz หมวก 15pF มีความต้านทานประมาณ 26.5Kohm และ R1 เกือบจะไม่เปลี่ยนรูปนั้นดังนั้นกำไรที่ op-amp จะได้ที่ freq นั้น คือ -26.5K / 1M = -0.0265 ซึ่งเป็นการลดทอนความถี่ที่สูงกว่านั้น .. เมื่อเปรียบเทียบกับอัตราขยายที่ต่ำกว่า ที่พูดว่า 5KHz ที่ฝามีความต้านทานสูงกว่ามาก นี่เป็นพฤติกรรมปกติของตัวกรองสัญญาณความถี่ต่ำ

— user733606

ขวา! แม้ว่าคุณจะเขียนว่าฉันไม่ได้คิดเกี่ยวกับความต้านทานของตัวเก็บประจุและตัวต้านทานในการเปลี่ยนแปลงขนานโดยรวมที่ได้รับจาก op-amp - ฉันคิดว่ากำไรยังคงอยู่ (-1) เพราะมีตัวต้านทาน 1M สองตัว ขอบคุณ!

— Eran

+1 หนึ่งในชิ้นส่วนอินพุต CMOS ที่ฉันใช้บ่อยมีส่วนหน้าซึ่งประกอบด้วยคะแนนของ MOSFETs แบบขนานจัดเรียงในอาร์เรย์ XY พร้อมทรานซิสเตอร์ครึ่งหนึ่งสำหรับแต่ละอินพุต วิธีนี้จะลดความผันแปรของเวเฟอร์และลดจำนวน Vos ไม่ว่าจะเป็นผลที่ตามมา (ความจุสูงอินพุต) ในแผ่นข้อมูลแม้จะมีวัตถุประสงค์เพื่อการใช้งานพลังงานต่ำที่ตัวต้านทานข้อเสนอแนะที่มีมูลค่าสูงเป็นเรื่องธรรมดา ดังนั้น TI อาจไม่กระตือรือร้นเหมือน LTC

— Spehro Pefhany

เพื่อความสมดุลของวงจรคุณจะต้องมีตัวต้านทาน 499K เป็นอนุกรม (+), ขา 3, อินพุต มันจะยกเลิกการชดเชยใด ๆ และอาจแก้ปัญหาการแกว่งของคุณ

— Dan_LXI
แหล่งที่มา