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[参考译文] LMC6064:增益为2的简单同相放大器不稳定

Guru**** 1810440 points
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/579120/lmc6064-simple-non-inverting-amplifier-with-gain-of-2-is-unstable

部件号:LMC6064

大家好,

我使用六个LMC6064AIM芯片构建了一个24通道ADC信号调节模块。  我在+10.5V单电源上使用它们,采用同相2x增益配置,将低频(< 10 Hz)信号从0-5V放大到0-10V范围。  非反相引脚处的输入信号通过两个RC级进行过滤,分别为1kohm+1uF和10kohm+1uF,因此输入信号非常干净。  我开始在每个放大器上使用两个电阻器:

  • 1千欧从输出到反相端子
  • 1千欧从反向接线端子到接地

这很简单,但有些信道在34-40 kHz时振荡,峰间幅度为100 mV至500 mV。  示波器上的波形在每个周期的顶部相当接近时会变平;它是一个倾斜的平顶侧正弦波。  (目前无法发布图像。)  输出信号以2.4V为中心,因此不会撞击电源导轨。

缓慢地关闭和备份电源将恢复稳定的输出信号一段时间,但如果 我关闭电路电源并突然重新打开电源,则振荡将会恢复。

我从数据表中的波德图中观察到,对于10kohm负载,相位余量至少为45度,但没有给出低电阻的波德图。  如果我拆下V -接地1k电阻器,输出稳定,当我将电阻器放回电路时,输出再次不稳定。  我希望1/2的反馈增益可以提高单位增益配置的稳定性,放大器是单位增益稳定的,但这里的另一个区别是1/2的反馈增益引入了输出的直流负载。  使用低反馈电阻器时,我预计输入电容效应会很小,但我添加了0.022 UF陶瓷电容器,从输出到反向输入,以提高相位裕度,但没有任何改进。  旁路电容器是10uF钽,.01uF陶瓷和.1uF陶瓷,从引脚4焊接到引脚11。  它们也不会影响摆动。  使用线性稳压器和47uF电容器时,电源导轨是坚固且清洁的。

从数据表中可以看出,此电路在放大器的输出能力范围内,因为此配置中的最大直流输出电流在+10V输出摆动时为每个通道5mA。  放大器在达到+10V输出时出现问题。

这是一个手工制造的原型,芯片和组件焊接到SIP适配器上,因此我希望功放器周围的杂散电容最小。  该板具有铜箔接地面。

我以前曾处理过不稳定运算放大器,但通常是由于虚拟布局或可以通过波德图解来解释。  放大器波形的不对称性和平坦顶部使我认为我可能正在进入一个非线性,这会增加相移,超出为10kohm负载提供的值。  尽管如此,我似乎在运算放大器的额定值范围内,应该期待稳定的性能。  我缺少什么?

谢谢!

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好,

    您描述中的电路行为似乎略微稳定,当它变得不稳定时,它会在单位增益交叉频率附近振荡。 这表明相位边距已降至没有任何剩余边距的程度。 LMP6064增益和相位与电容性负载图显示,输出上几个十微微法拉数可显著降低相位裕度。 您提到您正在驱动一个24通道ADC信号调节器,因此我假设每个LMP6064都在驱动多个ADC输入。 根据 转换器的类型(SAR或 Δ-Σ),输入电容可能很重要,并将为运算放大器提供电容负载。

    请注意,1k反馈和1k输入电阻器确实以相当于2k负载的负载加载输出。 尽管LMP6.0604万具有公平的输出驱动能力,但它实际上并不指定驱动如此低的负载阻抗。 这肯定会影响放大器的开环增益/相位响应。

    请为您的电路提供详细的原理图,其中包括ADC信息。 使用图标栏中的选项中的附件图标。 它是在回形针左边的那一个看起来像一个CRT屏幕。 它采用常见的图形格式。

    此致,Thomas

    精密放大器应用工程