[参考译文] THS3217：帮助解决差分放大器设计问题

您好、  

我需要从上面更新测量值。 大约+/- 200mV 而不是+/–1.5V 的噪声水平、我确实在 R9 和 R19 上使用了差分探头测量、其中显示了 BUF802 输出的噪声。 有什么建议吗？  

尊敬的 WeyAnn：

您能分享所看到内容的图片吗？  是否有办法断开电阻器 R9 和 R10、以隔离两个级并测量单个 BUF802 输出的输出？   从技术上讲、用固定的 20k 电位器替换电位器是可以的。 使用此电位计的原因是它可以调整响应并允许低频和高频交叉保持平滑、并最终使通带尽可能保持平坦。 值得在您的设置中尝试、看看此响应是否适用于您的系统。 使用 50 Ω 电阻器 (R9 和 R19) 的原因主要是为了与下一级的阻抗匹配。 但是、考虑到 THS3217 的输入级有多接近、我认为您不需要 50 Ω 电阻器。 您可以将它们降低到 10 欧姆、以便对 BUF802 上的任何寄生电容进行隔离。 我建议在将来的迭代中、如果您有一个测试点、我会将其放在 50 欧姆以下、因为探测这些节点可能会导致稳定性问题、因为探头本身具有电容。 将这些测试点置于任何串联电阻之后都可以在一定程度上与 BUF802 的输出隔离。

此致、

Ignacio

尊敬的 Ignacio：

谢谢你的答复,我会尝试你的建议上面。 上周我进行了更多测试、TP1 和 TP2 的输出看起来很干净、但在 R17 和 R19 之后出现 10mV 的噪声。 我考虑了仪表放大器前端设置（请参阅下图）、我想知道在 VR1 和 VR2 处、我们是否应该将回路相互连接到接地端以实现差分输入？ CMRR 错误是否会导致该噪声问题？  

此致、

 Weyann  

尊敬的 WeyAnn：

您能分享一下测试结果、并看到您提到的这个噪音。 您直接在缓冲器的输出端提到没有问题、但会在 R17 之后出现。 R17 之后的位置是 R16 和 R17 之间的节点吗？ 噪声看起来略高；您看到的信号是看起来像振荡还是看起来像随机噪声？

此致、

Ignacio

尊敬的 Ignacio：

图片“Input_no_Connect1"是“是将同轴电缆连接到 AWG 而不使用输出信号、图片“Input_no_Connect2"是“是断开的、不使用同轴电缆。

 INPUT_NO_CONNECT1

INPUT_NO_Connect2

下图显示了具有 20U 脉冲信号的不稳定输出。

我移除了 R9 和 R19、将其与 THS3217 隔离、并输入 20U 脉冲信号并使用终端探头测量信号。这是 C2 处的输出  

这是 TP1 的输出

在此测试中发现了一个有趣的现象、在我的单端探头触摸 R17 引脚 1 后、重复上面相同的测量结果后、信号会像下面一样干净、直到我触摸 TP1。  

我想知道什么会导致 OPA140 的反馈环路噪声？ 我将 OPA2140 与 0.22 μ F 去耦电容器一起使用、我是否应该增大电容？ 您是否允许 MS 团队开会？ 如果可能的话、我想与你谈谈。

此致

Weyann  

尊敬的 Weyann：

在 C2 处测量的输入似乎有很大的噪声。 很难完全排除是噪声还是振荡。 我们需要放大信号、看看是否有某种重复现象。 关于在 OPA140 处的探测。 如果不确认是否在振荡、就很难明确地说出正在发生的事情。 我认为去耦不会有任何影响。 您是否曾尝试通过我们的 BUF802EVM 发送此信号、看看您是否遇到过相同的问题？

此致、

Ignacio

尊敬的 Ignacio：

C2 处的测量噪声非常大、但示波器探头接触 R10 处的 HF 路径后、噪声会下降、并且在我触摸 BUF802 的输出之前保持较小的噪声。 下图显示了之前和之后。 我现在有两个问题。

1. BUF802 CLH 和 CLL 选项,因为我没有使用它,会导致输出错误?

2.我确实看了 https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1913874/FULLTEXT01.pdf 使用相同的设计基础,他们在 BUF802 之前使用 2x 10:1 分压器。 与我的设置相比、该设置的性能是否更好？

3.它们在 C1 之前使用 30 欧姆电阻器,该电阻器的用途是什么  

解决方案

之后

此致

Weyann  

尊敬的 Weyann：

CLH 和 CLL 是夹钳、不应导致这些问题中的任何一个。 在接触这些不同的节点时、您可能会由于探头上的寄生电容而改变响应。 探测 BUF802 的输出时、您是否在 R9/R17 的右侧焊盘上进行测量？ 我无法打开您发送的 pdf、但建议尝试我们的 BUF802EVM 以确认这与导致这些问题的布局不同。 我们测试了一个 EVM、其行为符合预期。 我强烈建议尝试这样做、以确认您看到了预期的信号。 使用的 30 Ω 电阻器是为了提高电路的 S11 性能、并确保器件输入端的阻抗在高频下为 50 Ω。 BUF802 数据表的第 23 页上提供了更多信息。

此致、

Ignacio

尊敬的 Ignacio：

感谢您的答复

我在 C1 之前将该 30 欧姆电阻安装到电路板上、这确实有助于清除噪声并使其稳定。 我有一些相关问题。

1.对于 50：1 衰减器、使用单个 50 Ω 电阻器与下图相比有何不同？ 您会推荐它。

2.对于电路板布局,我应该移除接地平面/还是信号线下方的所有平面? 因为它是微分 PROB。

3.我是否应该对 R10、R15、R9、R19...等使用射频电阻器？ 使用它有什么好处或缺点？    

4、我应该做什么/能改善整体电路?

此致

Weyann  

您好、Weyann、

 Ignacio 不在办公室、将返回星期一。  

谢谢您、
Sima

尊敬的 Weyann：

来回答您的第一个问题。 通过衰减图像所示方式、我看到的好处是、如果您只是有一个大电阻器和一个并联电容器、那么有助于更好地调优电路。 它可以让您根据需要使用更多旋钮来调整电路。 我无法想到一种设计优于另一种设计的其他主要原因、也不包括布板空间和额外元件等更明显的原因。 对于您的电路板布局布线、我不建议在信号布线下方移除任何接地平面。 信号层下的接地平面对于保持适当的信号完整性至关重要。 在射频电阻器的选择方面、它们提供了总体优势、因为这些电阻器在整个频率范围内的表现更好。 由于我们在设计中未使用射频电阻器、因此我不确定它们会在该设计中提供多大的优势、但这应该只能有所帮助。 缺点是不同值的价格和可用性。 为了改进电路、我将考虑按照我们讨论的那样、将测试点放置在一些隔离电阻器后面。 总体而言、设计与我们的设计非常相似、但我可以询问团队并回复您。

此致、

Ignacio

尊敬的 Ignacio：

谢谢你的详细例子,我很抱歉我迟到的答复。 我一直忙于重新布置电路板、并将大多数组件移到了顶层。 如果我向您发送 Altium 文件,您能检查我的工作吗? 我希望您提供以下几个问题的意见：

1. 元件放置：  我想知道 OPA140 以及可变电阻器 VR1 和 VR2 的位置。 我的布局布线可能会产生负面影响吗？

2. 可变电阻器阻值：  对于 THS3217 的失调电压调整、VR3 可变电阻器的值是否为 200K 欧姆？ 您有任何建议吗？

3. 接地覆铜移除：  THS3217 数据表建议移除差分输入下的铜接地。 我应该遵循这一准则吗？

您的专业知识以及您团队的专业知识对我来说非常宝贵、我希望确保我的设计和评估板的性能、或者确定任何需要改进的方面。

感谢您的帮助！

此致、

尊敬的 Weyann：

我与支持 BUF802 器件的团队成员交谈、他将能够查看布局并提供额外的反馈。 以 THS3217 为例、一切布局都非常理想、就像去耦电容器靠近器件引脚和多个接地过孔一样。 我想在您的 SMA 引脚周围添加更多接地的过孔、我不确定它们是否在那里、但看起来没有。 就选择雨刮器来调整任何电位偏移而言、这是一个不错的选择、因为更高的电位器值应提供更精细的调谐能力。 您可以将其降低到一个较小的值、但我不明白为什么只要满足电位器的额定功率、200k 就不会正常。 关于您对布线下方的平面移除问题、我不知道为什么数据表会规定删除这些迹线、因为这非常适合创建微带线、移除这些迹线可能会造成更大的损害。 我坚持在布线下方和周围留出接地层、因为这非常适合高速信号。 我添加了 BUF802EVM 和 THS3217EVM 用户指南以供下面的参考。 这些突出显示了原理图和层、这将是我们如何对器件进行布局以获得性能的理想参考。 我们 的 EVM 中提供了大多数建议和布局指南、因此可作为您的理想参考。

THS3215EVM 和 THS3217EVM（修订版 A）

BUF802RGTEVM 用户指南（修订版 A）

此致、

Ignacio

尊敬的 Ignacio：

感谢您的答复。 我将进行调整并通过电子邮件发送我的 Altium 设计文件以供进一步查看。

 此致、

Weyann  

尊敬的 Ignacio：

我想说的是、添加接地计划和输出 SMA 周围的过孔。 我是否需要在输出布线上添加屏蔽过孔？ 我想知道、如果不这样做、不妥协可能是错配的。 我是否需要在输入 SMA 上执行一些操作（屏蔽过孔）？

此致、

Weyann  

尊敬的 Weyann：

我们通常在顶层添加接地多边形、并在整个电路板上添加过孔。 这就是我们针对 BUF802EVM 所做的工作。 如果空间允许、我不认为这样做会有负面影响。 这样可以隔离信号布线并有助于降低 EMI。  

此致、

Ignacio

尊敬的 Ignacio：

感谢您的答复。 为了限制反馈布线长度、我在布局上几乎没有做任何调整、将 OPA140 (U1、U3) 的位置与电容器 (VC2、VC4) 交换。 感谢您提供的所有宝贵建议和帮助、希望 BUF802 团队能够尽快提供更多反馈。

此致、

Weyann  

尊敬的 Weyann：

我正在研究这个,请给我几天,将在星期五早上回来。

此致

Anant  

尊敬的 Anant：

感谢您的检查,我刚刚发布上一次更新上面,如果您需要 Altium 文件进行审查,请告诉我。

此致、

Weyann

尊敬的 Weyann：

您还能共享 Altium 文件吗？

此致

Anant

尊敬的 Anant：

您是否有可以通过 Altium 文件发送的电子邮件？ 我不想在论坛上发布所有帖子。

Weyann  

Weyann、

我删除了一封电子邮件、您可以在那里共享文件共享。

此致

Anant