OPA810: OPA810构建的带通滤波器0输入时输出震荡

Part Number: OPA810


尊敬的工程师您好:

我基于TI的滤波器设计工具设计了一个带通滤波器,中心频率60KHz,通带带宽2KHz,30KHz处增益为-30dB,Q值30。

在实际测试中发现当输入为0电平时输出为39MHz正弦波,幅值200mV,见图1。

BPF的电源引脚已经用了滤波电容,并且通过示波器实际测试并没有明显频率信号。

我试图增大通带带宽,减小Q值,最终Q值约6,但是BPF得输出仍保持原来的震荡。

并且我在反馈电阻上并联补偿电容也无法解决震荡问题。为了验证是不是OPA810损坏,将电容去除后电路变为反相放大电路,功能正常,见图2。

电路的原理图和版图见图3,其中R3和C2是在PCB的背面贴片(PCB底层),打孔与顶层连接。PCB为四层板:顶层走线,第二层GND,第三层电源,第四层反馈电阻电容

滤波器设计信息如下:

请问是什么原因引起震荡的呢?

  • 感谢您对TI产品的关注。
    我们正在核实您的问题,请等待我们的答复。

  • 您好,

         我们能够对电路进行仿真,并且电路似乎是稳定的。

         您能否详细说明在尝试一个不振荡的反相电路时对电路做了哪些修改。

         为了实现用于得到图2的电路,移除了哪些部分并进行了短接。

  • 我将C1和C2给移除掉了,并将C1两个焊盘短接,得到了一个反向放大电路,其输出结果如图2。

  • 您好,

         这次反向增益使用的反馈电阻是158k电阻吗?

        我很惊讶这不会单独在设备中导致不稳定,因为这个范围的反馈电阻通常会因与输入电容的相互作用而引起稳定性问题。

  • 不是158K了,阻值更改为了30K。最初怀疑是Q值过高引起的,所以更改了带通滤波器的三个电阻阻值,将他们都减小了,然后发现仍然震荡。后面为了验证是不是运放损坏,就去除了电容,将电路改为反向放大电路,也就是前文的描述。

  • 您好,

         我仍然对如此高的Rf不会引起稳定性问题感到惊讶。

        我能够模拟该BPF电路,并且没有发现电路不稳定的迹象,但不幸的是,我们的模型存在一些限制,可能无法准确显示器件与反馈网络的交互情况。

       您是否可以尝试将器件放入BPF中,并在电路中增加一些隔离电阻(R4),例如10到15欧姆?我很好奇负载是否存在某种交互作用。

       另一个需要关注的问题是布局。我们强烈不建议在反馈网络中使用任何通孔,而这个布局中有使用通孔。我们过去曾见过由于反馈路径中的通孔导致的稳定性问题。这款器件相较于我们其他的一些器件来说速度有些慢,所以我并不认为布局是原因,但这是需要考虑的另一点。