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OPA855: 关于闭环放大电路的稳定性和增益带宽问题

zhou shu
Part Number: OPA855
Other Parts Discussed in Thread: LMH6629

我想设计一个窄脉冲信号检测电路，脉冲峰值大约1mV，信号带宽大于50MHz。现在采用采用OPA855 设计一个同相放大电路，需要输入高阻抗，增益固定为30-40dB（信号放大40倍到100倍之间）,-3dB带宽为100MHz。因为AC耦合的原因， 提供偏置电路，偏置阻抗Rin设为100K，反馈电阻Rf为120K(100+40/2)减小偏置电流导致的误差， 但是我放大一个10mV的信号 有点失真了。是不是Rf太大导致，我有几个疑问想请教下大家，1：是否需要AC耦合，因为不需要AC耦合偏置电路，Rf就不需要120K这么大！OPA855手册给的参考Rf最大为0.95K。2：如果需要AC耦合，怎么减小Rf，或者让信号时域不失真，AC仿真看着好像问题。3：传感器输出信号的脉冲宽度或者上升沿和放大电路的带宽有什么具体的关系，是不是输入信号上升沿不能小于3.3ns(三分之一的放大电路带宽(100MHz为10ns))。4:仿真的结果看电路是否稳定？相位裕度多少了？

  • 0
    TI__Guru**** 185470 points

    您好，

    您可以附上您的仿真文件吗？

    1、AC耦合可以滤去输入信号中的直流成分，如果输入信号中的直流成分对您没有用处或影响您的信号处理就需要AC耦合

    2、Rin=100K，有什么作用？

    3、输入信号的频率需满足运放的GBW和SR，即信号的增益与带宽乘积要小于运放的GBW；和SR≥2πfvpp，vpp是输出峰峰值

  • 0 回复 Amy Luo

    谢谢您，Rin相当于增大输如阻抗，另外可以滤除偏置的干扰，避免VDD/2偏置的干扰直接耦合到输入。我看有的运放偏置也没有要Rin，但是这样的输入阻抗不不就只有20K了吗，有了Rin 至少100k？

  • 0 回复 Amy Luo

    是tinaschematic吗 上传不了了， 拖不上来，点插入文件，不弹出可选文件框

  • 0 回复 zhou shu
    TI__Guru**** 185470 points

    Rin并不能增加输入信号的输入阻抗，输入信号通过AC耦合电容后就直接到运放的输入端了，其输入阻抗等于运放的输入阻抗；

    关于上传文件，因为最近论坛刚做了升级，有些地方可能还不太完善，您点击“插入”->"图像/S视频/文件"后能弹出来如下截图对话框吗？然后点击“上传”按钮，选择需要上传的文件

  • 0 回复 Amy Luo

    上传不了文件，点击上传后，加载不到100%，另外可以上传图片。如果不要100k的电阻，AC耦合的信号不是可以通过R4或者R5就流到地上去了吗？输入阻抗不等于运放的输入阻抗把？

  • +1 回复 zhou shu
    TI__Guru**** 185470 points

    这对输入电压没什么影响的，您是怕增加功耗吗？那么对于偏置电路您可以加个跟随器，然后再接至OPA855的同向输入端。

  • 0 回复 Amy Luo

    嗯，好吧。谢谢了

  • 0 回复 zhou shu

    对了再请问下，LMH6629可以用来设计高增益滤波器，这个增益最高能为多少，记得之前看到说SK filter的最大增益不能超过3V/V

  • +1 回复 zhou shu
    TI__Guru**** 185470 points

    我翻看了童诗白的模拟电子技术，书中称这个电路为“压控电压源二阶低通滤波电路”，也推导了这个电路的传递函数，但是是在R1=R2;C1=C2的基础上得出的这个结论：即增益需小于3，否则不稳定。您所附图中没有R1=R2;C1=C2这个前提，因此，选择的增益只要使分母中s的一次项系数大于0，电路就是稳定工作的。童诗白书如下截图：

  • 0 回复 Amy Luo

    厉害，专业啊。非常感谢。以为你没看到我刚刚又去提了个问题。