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OPA858芯片放大倍数与带宽的问题

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我按照OPA858芯片推荐设计的跨阻放大电路,出现以下现象:

1.当反馈电阻为20K欧姆(无反馈电容),实测3dB带宽为102MHz;    -----芯片手册,Cin=2PF时,参考值为125MHz

2.当反馈电阻为100K欧姆(无反馈电容),实测3dB带宽为17MHz;;-----芯片手册,Cin=2PF时,参考值为60MHz

3.当反馈电阻为1M欧姆(无反馈电容),实测3dB带宽为1MHz;;      -----芯片手册,无参考

请问:由如图所示公式, 通过以上三个现象得出的Ctot不一样啊,这种现象正常吗?

  • 我觉得公式没有问题, 有问题的是你的测试手段和测量手段, 还有寄生参数的影响
  • 没问题;问题出在连线阻抗和分布电容上。建议估算分布电容后再计算下。
  • 谢谢。首先我确定测试没有问题,如果按照实验结果计算,反馈电阻20K时Ctot=4.4pF,100K时Ctot=30pF,1M 时Ctot=876pF。而我调试电路板的过程中,只改变了反馈电阻的阻值,其它条件不变,按我猜想,实验条件不变,Ctot变化不会太大,即使反馈电阻阻值引起的电容变化,也应该是一个很小的量,而实验结果表明变化很大,请问还有哪些因素影响呢?
  • 谢谢。如果按照实验结果计算,反馈电阻20K时Ctot=4.4pF,100K时Ctot=30pF,1M 时Ctot=876pF。而我调试电路板的过程中,只改变了反馈电阻的阻值,其它条件不变,按我猜想,实验条件不变,Ctot变化不会太大,即使反馈电阻阻值引起的电容变化,也应该是一个很小的量,而实验结果表明变化很大。如果是分布电容和连线阻抗影响,可以解释带宽低于参考值,但是随着阻值增加,Ctot为何会增加的如此剧烈呢?
  • 反馈电容和反馈电阻的关系是这样的,或者说我们在选取反馈电容的时候根据的计算公式为:

    Cin<=1/2Pai*Rf*f。 

    所以当Rf不一样的时候,那么反馈电容也是不一样的,Ctot指的是total 总的输入电容,这包括输入源的输入电容,运放的差模,共模电容,以及反馈电容之和。

  • Ctot的含义我明白了,我好奇的是Ctot随着反馈电阻的变化,为何会如此之大,我调试的电路板是同一个,改变的只有反馈电阻阻值,封装都没有变化。

  • 您好,
    运放允许信号通过的带宽不仅与GBP有关,还与SR参数有关,反馈电阻越大,输出信号幅值就越大,SR就限制了带宽。
  • 如果运放是稳定的,你的公式是适用的,不过在跨阻抗运放中大部分未加反馈电容的时候都是不稳定的。输入端2pF电容加上OPA858的0.6pF共模电容和0.2pF差分电容和反馈电阻一起使运放多增加了一个极点。Z1大致在3MHz。

    OPA858本身的开环增益如下:

    所以在两个曲线的焦点处,环路以-40dB/10倍频程的速率下降,使运放不稳定。

    然后你通过f-3dB的那个公式算出来的数据其实没啥意义。

    在设计跨阻抗运放时,先按照以下公式,计算出Cf 反馈电容,大约90fF。

    从仿真分析来看与数据手册是非常吻合的。OPA858的TINA仿真模型中没有包含输入端的寄生电容。

    OPA858数据手册中有个错误,Figure58中的Cf应该是Cd,也就是输入寄生电容,反馈电容不会那么大,2pF的反馈电容,让带宽已经降低到几MHz了。

    输入端其他走线的寄生电容和贴片电阻的寄生电容都会影响最终的测试结果,所以PCB一定要仔细设计。

    我的仿真:4075.OPA858.tsc

  • 谢谢哈,我再想一想
  • 谢谢,这一块儿我再研究一下。