THS4541: 反相端直流信号为什么会受同相端的脉冲信号影响?

Part Number: THS4541
Other Parts Discussed in Thread: OPA388

图1是仿真原理图,图2是仿真波形,这是一个无极性单端信号转差分的电路,同相端输入信号摆幅2V(1V~3V),直流偏置为2V,上升下降时间为8ns,周期为10MHz,反相端输入直流偏置信号为2V。我想咨询以下,为什么同相端输入方波脉冲信号会影响反相端的直流信号?影响的机理是什么?

  • 您好,

    已经收到了您的案例,调查需要些时间,感谢您的耐心等待。

  • 您好,

         差分输出信号通过负反馈提供给 FDA 的输入,即使只有一个输入(非反相)被输入信号源驱动,也会在两个输入引脚上显示信号。

        在使用 FDA 时,在非信号源输入上看到交流信号是很典型的现象,因为存在两条反馈路径:每个输入/输出对都有一条反馈路径。

        这与典型的电压反馈运算放大器不同,在典型运放中,信号源输入仅出现在一个输入上,而另一个输入上仅存在直流偏置。

  • 非常感谢您的回答,我还有几个疑问?第一,TH4541也是电压反馈运算放大器吧?还是电流反馈运算放大器?第二,在非信号源输入上存在交流信号会影响差分输出信号吗?

  • 您好,

         您关注的是REF信号在THS4541反相输入端存在交流纹波或交流信号吗?还是关注设计原理图中没有体现的信号?

         您能分享希望THS4541 SPICE仿真达到的预期行为吗?

         THS4541 FDA的两个输入端彼此没有隔离;两个输入端都是低阻抗。输入端的直流信号将通过反馈网络被放大,并为VOCM输出的共模电压提供额外偏置。VOCM设置为900mV;您可以通过单独探测每个FDA输出端确认VOCM为900mV;差分电压探针只能显示交流行为。

         您有VG1信号源的直流部分吗?还是2V偏置来自REF电路?

  • 确实,我关注的主要是是REF信号在THS4541反相输入端存在交流纹波或交流信号。您在第一条回复就帮我答复了。FDA输出端确认VOCM为900mV这一点没有问题,VG1信号源(输出1v~3v)是一个带2V直流偏置,摆幅为2V的方波信号,频率为10MHz, 反相端的2v偏置是为了将同相端VG1单端信号转差分信号时减掉VG1的2V直流偏置信号。另外您说THS4541 FDA的两个输入端彼此没有隔离;两个输入端都是低阻抗,我看手册,差分输入阻抗为110 || 0.85 kΩ || pF ,这个阻抗对于运放来说算低阻抗是不?另外我在仿真原理图中REF信号端添加一个对地电容,能够有效抑制REF的纹波,但在我们实际的电路板上这么操作却看到了REF信号出现了振荡。这可能跟REF信号是电压跟随器输出提供,容性负载导致电压跟随器振荡的原因吗?

  • 您好,

          我们会将110k欧姆视为放大器的低输入阻抗。相比之下,OPAx388的输入阻抗为差分输入100M欧姆(100兆欧姆)和共模输入60T欧姆(60万亿欧姆),高出几个数量级。仅通过观察放大器自身很难理解其结构;与其他类型运算放大器进行比较可能会有所帮助。在这种情况下,THS4541的输入阻抗比OPAx388低1000倍。我理解你所说的旁路电容可能有帮助,但它可能会导致REF缓冲器振荡。这可能需要稳定你的参考缓冲OPA388,你可以通过在REF输出串联一个小的隔离电阻(Riso)来实现。然而,你需要注意这会在Riso上产生微小的电压降,从而影响REF电压水平。本周我会为你制定一个方案,以解决交流涟波和直流精度性能问题。除了这个话题,客户对THS4541作为他们的FDA是否满意呢?

  • 非常感谢您专业精彩的回答,THS4541作为FDA非常友好,我们有好多设计之前也有应用,可能这次遇到的问题之前的应用并没有发现,我非常期待您的方案,因为最近我们正在进行新的改板设计。