这个运算放大器缓冲器振荡,我不知道为什么


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当前,这是电路板上唯一的组装零件。这是应该在输入端的简单反相缓冲器电路。运算放大器(LTC6241HV)由线性台式电源供电+/- 5V。电源引脚被0.1uF电容旁路。

我输入一个1KHz正弦,在输出端得到一个〜405KHz正弦叠加在1KHz信号上。我尝试构建第二块PCB,但结果完全相同。

如果有人知道这可能是什么原因,我将很高兴听到。

LTC6241HV资料表 在此处输入图片说明


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哇,1MEGohm:很危险。尝试降低R1,R3。
glen_geek

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最有问题的是:给环路增益提供低通特性的电容器C6。其结果是,附加的相移从而降低相位余量-特别是由于单位增益配置
LVW

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如果需要高Z值,请在R1上并联一个小电容器(甚至几pf)。那应该有助于消除振荡。但是请注意,高频响应会受到影响。最佳值应允许对大约1 MHz的平坦响应。
glen_geek

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如果您无法将R3降低(至少降低到100k,甚至更低,甚至更好),则可以使用电容器将R1分流,设置为100kHz或更低的带宽。否则,您可以将非反相输入接地,例如100kohm左右,以降低环路增益。
carloc

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有没有人问过这个问题的负载电容?对于任何电缆,出于稳定性的原因,您将获得xx pF / m,数据表指定了R与负载pF的比值。为什么选择此设备以获得-1增益?负载pF是多少?
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75,2018年

Answers:


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芯片供应商渴望他们的用户避免常见的设计错误,如数据手册中的应用示例所示。凌力尔特公司(Linear Technology)在其LTC6241的数据表中解决了这一问题。它也适用于许多其他运算放大器:

这些运算放大器的良好噪声性能可归因于差分对中的大型输入设备。超过几百千赫兹,输入电容会上升,如果不加检查,会引起放大器稳定性问题。当运算放大器周围的反馈为电阻(RF)时,将产生一个带有RF,源电阻,源电容(RS,CS)和放大器输入电容的极点。在低增益配置中,并且即使RF和RS处于千千瓦范围内(图4),该极点也会产生过量的相移并可能产生振荡。与RF并联的小电容CF消除了这个问题。

原理图

模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图


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正如glen_geek所建议的那样,我在R1上添加了15pF的上限。在频率。振荡(〜400KHz)时,其有效阻抗刚好超过25KOhm。与1MOhm R1并联时,该数字几乎保持不变。在那个频率。增益约为-0.025如此高的频率。被过滤掉。如预期的那样,输出现在是一个反向正弦波。谢谢大家的贡献!
user733606 '18

在那个频率。增益约为0.025如此高的频率。被过滤掉。你能解释一下你的意思吗?我以为这款运放的增益为(-1)。它是如何达到0.025的,为什么会受到频率的影响?
伊兰

@Eran在400Khz时,其15pF电容的阻抗约为26.5Kohm,R1几乎不会改变该值,因此运算放大器在该频率处具有的增益。是-26.5K / 1M = -0.0265,这是在较高频率下的衰减。将其与较低频率下的增益进行比较。例如5KHz,其中电容具有更高的阻抗,因此运算放大器的增益接近-1。这是低通滤波器的典型行为。
user733606

对!即使您写了这篇文章,我也没有考虑并联电容器和电阻器的阻抗会改变运算放大器的整体增益-我认为增益仍然为(-1),因为有两个1M电阻器。谢谢!
伊兰

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+1我经常使用的CMOS输入部件之一的前端由数十个并联的MOSFET组成,它们排列在XY阵列中,每个输入的晶体管数量为一半。这样,晶片上的变化最小,而Vos最小。尽管该数据表和结果(高输入电容)均未披露,但其针对的是通常使用高值反馈电阻器的低功耗应用。因此,也许TI不像LTC那样热衷。
Spehro Pefhany

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为了平衡电路,您需要一个与(+)引脚3输入串联的499K电阻器。它将消除任何偏移,并可能解决您的振荡问题。

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