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关于OPA340和OPA350的问题

avatar jim james 提问时间: 2023-07-23 11:51:34 / 已解决
Other Parts Discussed in Thread: OPA340, OPA350, REF5025, LP2985

用OPA340仿真出来的效果和硬件调试基本相符,二倍时150K增益开始下降,100倍时50K左右。但是项目要求100倍时带宽200K,所以后来又选用了OPA350。但是350回来以后进行硬件调试效果不理想,在二倍和一百倍时150K都开始下降?带宽好像跟增益没有关系,我把模拟开关也去掉了直接飞线。这个东西做了两个月了,真是很着急,望专家赐教。还有Vmid略受输出影响.


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30个回答
  • avatar jim james
    回答时间: 2023-07-23 12:23:48

    给我的感觉是有其他某个地方把带宽限制在了150K左右,单纯的提高运放的带宽已经起不到作用,还请您指点

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 12:48:20

    楼主你好!

    请问一下示波器探头是否有使用X10档进行测量?

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 13:12:19

    另外,楼主的仿真电路是否和实际电路一致?

  • avatar jim james
    回答时间: 2023-07-23 13:29:43

    是用的X2档,有什么区别么?不理解

  • avatar jim james
    回答时间: 2023-07-23 13:59:23

    这个是我搞的电路。这个电路除了带宽被限制到了150K。还发现一个问题:输出信号“图中的Midsignal”会影响TPS71710输出的1V参考电压,尤其是输入低频(HZ)信号的时候会抬高500mv左右。我把TPS71710的输出电容从1uF改成了10uF,结果输入高频(1K以上)效果好点儿了输出时1.2V,但是低频还是影响的厉害。是不是加个电压跟随器能好点。

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 14:18:03

    这是两个典型的误区。

    两个问题:

    1、示波器探头的10X带宽更高,保证信号没有在探头上衰减,从而获得真实的测量结果;

    2、一般在小信号设计中,不推荐使用LDO作为信号的mid supply。原因主要有二:1、大多数LDO不具备电流sink的能力,通过输出的滤波电容获得交流获得sink电流回路;所以在楼主的电路中,使用的电容越大,带宽改善越大; 2、LDO本身是一个噪声源,不适合用于提供参考电压;

    解决方法:

    如楼主所说,  增加Buffer Opa是可以获得更好的AC传输特性。

  • avatar jim james
    回答时间: 2023-07-23 14:35:15

    您的意思是信号带宽不好是由于LDO的影响?LDO做参考电压,为什么会影响信号的带宽?

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 14:52:39

    很抱歉,上面的解释不够准确。下面重新更正一下解释:

    1、楼主的电路影响带宽的主要原因是,输入的衰减电阻和OPA350同相端的输入电容组成了一阶RC。

    提供两种解决方法:a)减小衰减电路的R,例如:3k 1k

                                      b)在300k电阻上并联1~2p的电容器补偿opa输入电容;

    2、LDO由于不能sink电流,所以会引入失真;由于其动态响应能力有限,也会一定程度影响带宽,但在楼主的电路中并不是主因;减小失真的做法是,使用大容量电容器作为LDO输出电容;

  • avatar jim james
    回答时间: 2023-07-23 15:10:13

    1  输入的衰减电阻跟隔直电容构成的是高通滤波,怎么会限制高频呢?

    2  LDO的输出电容我增大了十倍,但是在信号低频的时候还是不理想。再增大试试么?

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 15:27:59

    opa350同相输入端的输入电容。这也是一个设计中典型的容易忽略的问题。

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 15:46:17

    补充一个仿真文件,楼主可以很容易通过仿真印证上面的修改建议:

    其中,“a)减小衰减电路的R,例如:3k 1k” 的方法实现难度低,如果需要实现功耗和带宽的兼顾,则选择b)

    P.S. 另外,值得注意的是,LDO并不推荐用于参考电压源,为了解释楼主的问题所以使用了一颗LDO进行仿真:

  • avatar jim james
    回答时间: 2023-07-23 16:04:35

    如获至宝,真心感谢您。还想问一下,LDO如果不适合作为参考电源,那参考源应该用什么比较合适?什么原因判断合适还是不合适?

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 16:24:21

    1、大多数LDO不具有sink电流的能力,这就是为什么不能作为中点参考电压的缘故。

    2、两种常用方法:a)电阻分压;

                                      b)reference IC, 例如:ref5025

  • avatar jim james
    回答时间: 2023-07-23 16:46:41

    专家好,继续这个帖子。这个电路的带宽暂时不议。第二个问题,我把LDO换成了参考电压AD423并且在后面加上了电压跟随器。用信号发生器输入1K的正弦波,后端用我自己做的采集设备(2M采样)采集输出曲线。发现偏置不对,上图您帮好好看看 我实在找不到原因了。您还需要我提供哪些东西来做出判断?希望可以解决这个问题

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 17:12:30

    楼主能否上传示波器波形?

    附件的图中,纵轴、横轴单位分别是什么?

  • avatar jim james
    回答时间: 2023-07-23 17:38:41

    用示波器看不明显。横轴是采样点数,纵轴是REF为2.5V的12位AD(AD7482)采样后的离散幅值(2的十二次方=4096).用到的参考电压是ADR243.也试过用分压加电压跟随器,效果更差。参考电压那个负载调整率是一个直流指标,那动态调整呢?没有这个能力么?信号突变的时候

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 18:08:54

    请楼主上传修改后的原理图,务必保证和实际电路一致。同时提供示波器波形图。

  • avatar jim james
    回答时间: 2023-07-23 18:37:17

    这是现在搭的电路。示波器的波形我一时还不能弄出来,需要再焊接一块板。我的猜测:会不会是由于100K的R16跟1K的Rdiv与同向端跟反相端输入电容分别形成了RC滤波,但是转折频率确不同。就是说那部分“不同”造成偏置电压在两输入端的差,在1K正弦信号加入的瞬间产生了偏置的漂移。但是为什么有往回漂的趋势。我是这么猜的,可能不对。您帮忙想想,如果必须要示波器的图,那我这几天就抓紧做个图出来发给您

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 18:58:31

    楼主请确认几个问题:

    运放供电VEE是多少伏? 输出信号的直流电压是多少伏?ADR42X输出是多少伏?

  • avatar jim james
    回答时间: 2023-07-23 19:20:29

    运放供电是5V(由LP2985转电池的8V得来);输出信号的直流电压大约600mv;ADR423输出3V然后分压得到600mv用来做偏置(原理图没画,不好意思)。您觉得有可能是什么问题呢?我去做实验

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 19:44:39

    ADR423 分压获得 600mV做为偏置电压,所以输出最终的直流电压也是600mV。这是正常的现象……没有问题。

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 20:06:37

    如果是增益不对的话,那么就是分压电路上面的bypass电容不够大。务必请楼主提供真实可靠的电路图……

  • avatar jim james
    回答时间: 2023-07-23 20:24:01

    问题找到了。是传感器输入的那个隔直电容,在信号输入的一刹那隔直电容从反向充电变成正向充电的过程中电势低于了Vmid,造成Vmid反向分压。这时运放正向端的偏置电压变小了。造成输出偏置先被拉低然后恢复正常的现象。

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 20:41:57

    可以调整一下电容电阻阻值,减小暂态至稳态的时间。

  • avatar jim james
    回答时间: 2023-07-23 21:07:13

    问题好多。(C3是我画的运放输入电容),前面隔直但是想保留低频0.1HZ左右,调整电阻电容又会在运放的同向输入端形成低通RC这样又限制了高频。怎么权衡呢?我的项目要求高频平直段在200K以上,低频在0.1HZ一下。您有什么建议?

  • avatar jim james
    回答时间: 2023-07-23 21:33:57

    还发现一个问题,在输入接地的时候R7上有压降,这个问题在100倍时会被放大么?

  • avatar jim james
    回答时间: 2023-07-23 21:55:11

    您每次给我发的TINA里头都带个图,怎么把那个图放那的?怎么弄的?

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 22:27:25

    编辑模式下,建议文本中插图,附件插入TINA原理图:

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 22:45:54

    输入接地的时候R7有压降是什么意思?

    我理解应该是运放的Ibias 电流在电阻上形成的偏置电压,这是正常的,通过减小电阻可以减小这个电压值。

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 23:15:56

    0.1 Hz ~ 200khz 的带宽是很容易实现的。参考部分可以使用REF331X REF50XX 系列参考电压源。

    楼主可以参考下面电路(点击看大图):

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