Bộ đệm op-amp này đang dao động và tôi không thể hiểu tại sao

Hiện tại, đây là bộ phận lắp ráp duy nhất trên bảng mạch. Đây là một mạch đệm đảo ngược đơn giản nên có ở đầu vào. Op-amp (LTC6241HV) được cấp nguồn +/- 5V từ nguồn cung cấp băng ghế tuyến tính. Các chân nguồn được bỏ qua với mũ 0,1uF.

Tôi đang nhập một sin 1KHz và trên đầu ra, tôi nhận được một sin ~ 405KHz được đặt chồng lên tín hiệu 1KHz. Tôi đã cố gắng xây dựng một PCB thứ hai nhưng kết quả hoàn toàn giống nhau.

Nếu bất cứ ai biết những gì có thể là nguyên nhân cho điều này, tôi sẽ rất vui khi nghe.

Bảng dữ liệu LTC6241HV

operational-amplifier buffer oscillation

— người dùng733606
nguồn

Wow, 1MEGohm: thật nguy hiểm. Hãy thử giảm R1, R3.

— glen_geek

Vấn đề nhất: Tụ điện C6 cung cấp cho vòng lặp đạt được một đặc tính thông thấp. Kết quả là, sự thay đổi pha bổ sung làm giảm biên độ pha - đặc biệt là do cấu hình đạt được sự thống nhất

— LvW

Nếu bạn cần Z cao, sau đó thêm một tụ điện nhỏ (thậm chí một vài pf) trên R1 song song. Điều đó sẽ giúp tiêu diệt dao động. Nhưng hãy lưu ý rằng đáp ứng tần số cao bị ảnh hưởng. Một giá trị tối ưu sẽ cho phép đáp ứng phẳng khoảng 1 MHz.

— glen_geek

Nếu bạn không thể giảm R3 (ít nhất là 100k, tốt hơn nữa nếu thậm chí thấp hơn), bạn có thể tắt R 1 với tụ điện, cài đặt băng thông 100kHz hoặc thấp hơn. Mặt khác, bạn có thể chuyển đổi đầu vào không đảo ngược với 100kohm hoặc hơn, làm giảm mức tăng vòng lặp.

— carloc

Có ai hỏi về điện dung tải cho vấn đề này? Với bất kỳ cáp nào, bạn sẽ xx pF / m và biểu dữ liệu chỉ định sê-ri R vs tải pF vì lý do ổn định. Tại sao bạn chọn thiết bị này để tăng -1? Tải pF là gì?

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Câu trả lời:

Các nhà cung cấp chip rất muốn người dùng của họ tránh các lỗi thiết kế phổ biến, được thể hiện bằng các ví dụ ứng dụng trong bảng dữ liệu của họ. Điều này được giải quyết bởi Công nghệ tuyến tính trong bảng dữ liệu của họ cho LTC6241. Nó cũng áp dụng cho nhiều opamp khác:

Hiệu suất tiếng ồn tốt của các ampe kế này có thể được quy cho các thiết bị đầu vào lớn trong cặp vi sai. Trên vài trăm kilohertz, điện dung đầu vào tăng và có thể gây ra các vấn đề ổn định khuếch đại nếu không được kiểm soát. Khi phản hồi xung quanh op amp là điện trở (RF), một cực sẽ được tạo ra với RF, điện trở nguồn, điện dung nguồn (RS, CS) và điện dung đầu vào của bộ khuếch đại. Trong các điều kiện mức tăng thấp và với RF và RS trong phạm vi kilohm (Hình 4), cực này có thể tạo ra sự dịch pha dư và có thể dao động. Một CF tụ điện nhỏ song song với RF loại bỏ vấn đề này.

sơ đồ

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

— glen_geek
nguồn

Như được đề xuất bởi glen_geek , tôi đã thêm một nắp 15pF trên khắp R1. Tại freq. dao động (~ 400KHz) điều này có trở kháng hiệu quả chỉ hơn 25KOhm. Song song với 1MOhm R1, con số này gần như không thay đổi. Tại freq đó. mức tăng khoảng -0.025 nên freq cao. được lọc ra. Đầu ra bây giờ là một sóng hình sin ngược, như mong đợi. Cảm ơn tất cả các bạn vì những đóng góp của bạn!

— dùng733606

Tại freq đó. mức tăng khoảng 0,025 nên freq cao. được lọc ra. Bạn có thể giải thích những gì bạn có ý nghĩa bởi điều đó? Tôi nghĩ mức tăng của op-amp này là (-1). Làm thế nào mà nó đạt được 0,025 và tại sao nó bị ảnh hưởng bởi tần số?

— Eran

@Eran ở mức 400Khz, nắp 15pF có trở kháng khoảng 26,5Kohm và R1 gần như không thay đổi con số đó vì vậy mức tăng mà op-amp có được ở mức đó. là -26,5K / 1M = -0.0265, mức suy giảm tại freq cao hơn đó .. Điều này được so sánh với mức tăng ở mức freq thấp hơn. giả sử 5KHz trong đó nắp có trở kháng cao hơn nhiều nên mức tăng của opamp gần với -1 hơn. Đây là một hành vi điển hình của bộ lọc thông thấp.

— dùng733606

Đúng! Mặc dù bạn đã viết như vậy, tôi không nghĩ về trở kháng của tụ điện và điện trở song song thay đổi mức tăng chung của op-amp - tôi nghĩ mức tăng vẫn là (-1) vì có hai điện trở 1M. Cảm ơn!

— Eran

+1 Một trong những bộ phận đầu vào CMOS mà tôi đã sử dụng rất nhiều có mặt trước bao gồm các điểm MOSFET song song, được sắp xếp trong một mảng XY với một nửa bóng bán dẫn cho mỗi đầu vào. Bằng cách đó, các biến thể trên wafer được giảm thiểu và Vos được giảm thiểu. Cả hậu quả (điện dung đầu vào cao) đều không được tiết lộ trong biểu dữ liệu mặc dù nhằm vào các ứng dụng năng lượng thấp, nơi các điện trở phản hồi có giá trị cao là phổ biến. Vì vậy, có lẽ TI không quan tâm như LTC.

— Spehro Pefhany

Để cân bằng mạch, bạn cần một điện trở 499K nối tiếp với (+), chân 3, đầu vào. Nó sẽ hủy bất kỳ bù và có thể giải quyết vấn đề dao động của bạn.

— Dan_LXI
nguồn