[参考译文] OPA211：我的‘s有什么问题，八阶低通滤波器

许志安：

应起作用：

e2e.ti.com/.../hui_5F00_opa211.TSC

但仍应进行相位稳定性分析。

请取下最后一个OPAMP输出到信号接地的盖子！ 此上限可能会侵蚀相位余量并导致不稳定。

您还应该在最后一个OPAMP的输出端安装一个隔离电阻器，如我的模拟中所示。

您在频谱分析仪上设置了什么输入阻抗？

您的输入信号是什么(形状，振幅)？ 您能否显示输入和输出信号的示波图？

电源电压是如何产生的？ 使用切换台？

Kai

只是在每个输出节点上运行一个点噪声，看起来最后一个阶段是相当峰值的-典型的是进行升序Q设计，但可能不是最好的，  

您可以尝试交换阶段，将最后2个阶段放置在第2个阶段，将最后2个阶段调整到最后一个阶段，以获得该结果。  

您的频谱看起来像是1kHz左右的持续振荡，您是否尝试用示波器探测输出，以查看是否是这种情况-  

许志安：

要澄清，有两个示意图，一个使用OPA211，另一个使用OPA187；以上帖子假定测量值是用于OPA211，是这样吗？

此致，
Mike

您好，Michael：

是的，这种噪音方法很好。

结果是最后一个OPA211稳定，但其输出端没有电容负载：

e2e.ti.com/.../hui_5F00_opa211_5F00_1.TSC

Kai

刚刚确认其他阶段稳定，相位余量约为75°。

Kai

步骤1：取下最后一个OPAMP输出到信号接地的盖子

步骤2：添加隔离电阻器  

然后从信号发生器发出1kHz 1Vpp正弦波信号，频谱分析器的输入阻抗设置为600ohm， 分析带宽为22.5khz。 (2 LDO的电源电压，+15/-15V)  

测试环境：  

输出信号：  

我得到的是：

Michael，

我换了几个阶段，结果和以前一样。  

打开演示板电源并探测输出信号时没有振荡。

你好，Shaoshuai，

当您在频谱分析仪中将"CH1 COMMON (CH1公共)"设置为"GROUND (接地)"时，它是否会发生任何变化？

示波器图解中的曲线似乎相当嘈杂。 这种高频噪声是否叠加在正弦波上？ 还是来自嗡嗡声循环？

频谱分析仪显示发生器信号本身的失真是什么(无需更改布线！)？

1kHz输入和输出信号之间的相移似乎不正确：

过滤器中的组件值是否有错误？

您是否可以另外探测OPA211的电源电压？

Kai

您好，Kai，  

非常感谢您的重播，我将逐一回答您的问题，  

1. Kai： 当您在频谱分析仪中将"CH1 COMMON (CH1公共)"设置为"GROUND (接地)"时，它是否会发生任何变化？

 Shane (我的英文名字)：当把'common ''设置为'' Ground ''时，没有什么变化  

2.KAI：这种高频噪声是否叠加在正弦波上？ 还是来自嗡嗡声循环？

Shane： 我通过示波器探测每个CH的输出信号，它似乎正弦波是正常的，没有高频噪声 叠加。  

我不确定它来自哪里，我如何确认？

3. Kai：频谱分析仪对发生器信号本身显示了什么失真(无需更换电缆！)？

Shane：如下所示  

发生器配置： 1kHz /1Vpp /正弦波/带宽：22kHz  

分析仪配置：自动量程/带宽：22kHz /输入阻抗：600ohm  

4. Kai： 过滤器中的组件值是否有错误？

Shane：有些组件值与模拟值不完全相同，但已关闭。 Exp：在第1阶段，21.5nF，我使用22nF。 在第4阶段，536nF，我使用了0.52uF。

5. Kai： 您能否另外探测OPA211的电源电压？

Shane： 我做到了，+15V电源的实际值是15.89v。 15V电源实际值为-15.07V。  

对于正极电源，我旁边没有一个确切的R值，所以我不能将它调整到非常接近+15V，如果有问题，我会尝试。  

许志安：

电容器类型/化学成分/部件号是什么？  如果电容器是陶瓷电容器，但它们的电阻低于COG等级，则会产生谐波，因为低等级电容器的非线性电压系数。  这是音频中经常出现的问题。

有关详细信息，请参阅随附的；应用程序。注释面向ADC，但相同的原理适用于放大器电路。

https://www.ti.com/lit/an/slyt796/slyt796.pdf

此致，
Mike

Michael，非常好的一点

Kai

您好，Michael：  

感谢您的重播。  

我在 这种设计上使用的几乎是X7R或X5R级的Caps，这可能是  关于范围图解中疯狂谐波 的重要原因。

你好，Shaoshuai，

对于小电容值，我将采用+/- 1 % 公差Np0 (C0G)陶瓷。 对于较高的值，窄的公差ECHU可能是一个很好的选择：

https://www.mouser.de/c/?q=echu

E12系列中找不到的弯曲值可通过并联或串联电路来实现。

例如：220nF + 220nF + 100nF = 540nF足够接近536nF。

Kai

您好，Kai，  

好消息，我在 这种设计上使用了一些NP0 Caps，不是相同的值，但关闭了，性能越来越好！！   

但 截止频率改变了。我今天将精确地研究 C值材料，然后与大家分享结果。

您好，Michael：

似乎使用了NP0 (C0G)材质等级的大写字母， 我会做更多实验，稍后再与您分享结果。 谢谢！

您好，Kai，

我有一些新问题，  

实际电路上的切断频率不正确。 (每个组件值都正确)

我的设计值是1.5K低通滤波器，我的目标信号是1kHz正弦波。 理论上，当输入信号为1kHz时，没有衰减或非常小的衰减。  

但在实际电路中， 当输入信号为1kHz /1Vpp/差异/时，输出信号为608mVpp。  

                                      1kHz /10Vpp/差分/，输出信号为6.08Vpp。  

当我将输入频率降低到400Hz时，输出信号的振幅等于输入信号。

这是否意味着截止频率不正确？  我应该如何获取正确的截止频率？

测试环境为：  

信号发生器+滤波器+信号分析仪  

您好，Michael，í a

我有一些新问题，  

实际电路上的切断频率不正确。 (每个组件值都正确)

我的设计值是1.5K低通滤波器，我的目标信号是1kHz正弦波。 理论上，  当输入信号为1kHz时，没有衰减或非常小的衰减。  

但在实际电路中， 当输入信号为1kHz /1Vpp/差异/时，输出信号为608mVpp。  

                                      1kHz /10Vpp/差分/，输出信号为6.08Vpp。  

当我将输入频率降低到400Hz时，输出信号的振幅等于输入信号。

这是否意味着截止频率不正确？  我应该如何获取正确的截止频率？

测试环境为：  

信号发生器+滤波器+信号分析仪  

你好，Shaoshuai，

我建议在电路输出处使用100R隔离电阻器。 结合分析仪的600R输入电阻，可将1Vpp信号降低至857mVpp。

八阶有源滤波器的缺点是频率响应对滤波器组件的制造公差和漂移非常敏感。 这可能是您的信号下降的另一个原因？ 在以下模拟中，假设每个滤波器电容器的额定值在最坏情况下偏差为- 5 % 和+ 5 % ，而对于滤波器电阻器，则假设其性能理想：

e2e.ti.com/.../hui_5F00_opa211_5F00_2.TSC

当然，这样一个最坏的情况是不可能的，但它会让你感觉到你的赛道发生了什么。

如果您没有精确达到计算的电容值，则会进一步偏离理想的频率响应。 您确定每个电容都正确吗？ 您是否在焊接前通过测量确认了电容？ 请记住，ECHU对焊接热量很敏感。 当焊接过热和/或过长时，它们很容易像奶酪一样熔化。

您能否解释一下您为每个滤波器电容选择的确切电容器？

对于第8级有源滤波器，只能使用+/- 0.1 % 容差薄膜电阻器。 否则，可能会出现额外的偏差。

Kai