[参考译文] OPA347：带通滤波器输出非线性

尊敬的 David：

感谢您的提问。  如果您不介意我的提问、我有一个后续问题。

在您的第一句中、您会说"我已经设计并模拟了一个低电压传感器采集和放大器电路、以放大低电压差分输入信号、从而提供直流输出电压。"  但是、您会关注整个频率范围内的输出电压。

您能否阐明所需/预期的输出信号？  在不同频率下测量的输出电压 是否符合要求？

只需确保我帮助解决正确的问题。

此致、
Daniel

David、sim 看起来很棒、这里是对数标度。 我假设您所说的是通带中的这些陷波吗？ 2个想法-  

如果你运行一个具有 RC 容差的蒙特卡洛、这些可能会出现

2.您可以将自谐振 L 添加到所有电容器中，然后查看它们是否显示在 sim 中。  

您好、感谢您的回复。

在固定输入电压下、输出应在整个带宽(220Hz)内保持相同、因此在30Hz 至250Hz 范围内的增益为10、000 (100 x 100)、如仿真频率响应所示。 此响应是通过 PicoScope 数据记录器完成的、并通过示波器进行了验证。 增加函数发生器上的频率、即使在几 Hz 后、输出也会显著下降。

放大级之后添加了两个 Fleige 陷波滤波器(50Hz 和60Hz 级联)、因为存在明显的50Hz 非固有噪声(在我试验陷波时增加了60Hz)。

用于放大器的实际 IC 是 OPA4347 (4个运算放大器)。

尊敬的 David：

因此、正如我所理解的、如果我错了、请纠正我的问题是奇怪的测量响应、而不是仿真。  顺便说一下、仿真中的 INA 使增益为30dB、而不是40dB。  我不确定这是故意的。

我建议 通过首先确定问题可能是开发板及其设置还是测量设备设置来调试硬件。  考虑逐渐采取更简单的测量、直到您获得有意义的结果。  例如、输入端有无源低通滤波器、而高通滤波器已被取出。  是否可以仅测量滤波器的响应？  INA 输入为高阻抗。  因此、我认为您可以检查一下、假设电路板上有空间。

如果这不能按预期工作、则需要调整测量设置的某些方面、因为这几乎是您可以运行的最简单的交流测试。  如果滤波器响应看起来正确、则转到放大级、查看是否在通带中获得40dB 的增益。  此外、如果50Hz 和60Hz 噪声不会令人不知所措、您可以考虑在运行这些简单测试时删除这些噪声、以便尽可能消除多的变量。  我会再次尝试确定问题的根源是开发板还是测试设备。

让我们知道 情况如何。

此致、
Daniel

Daniel、您好！

总系统电压增益(以 Amp + BP Amp 为单位)为80dB (100 x 100)。 我需要修改技术写作。

我认为这与硬件相关、因为我构建了另一个开发。 我得到的结果是相同的。 已检查所有组件值并跟踪它们。 我觉得这可能是电感抗、因为输出电压随着 频率的增加而降低、这是从仪表放大器的输出到 BP 滤波器的输出。 我必须进行一些测试。

因此、仪表放大器器件很好且准确。

PCB I 制成为 FR4 、4层、1oz 铜。

设备设置似乎正常。

高通滤波器被移除、因为它将输入信号减少了太多。

我将告诉您我是如何开始的。

此致

尊敬的 David：

明白。  如果您想在电路板上查找寄生电感、我建议您查看以下内容。  您可能已经意识到了所有这些。  但是、指出它并不会有伤害：

1. 检查以确保放大器的去耦电容器靠近运算放大器的电源引脚放置、并且它们位于运算放大器和电源之间。  如果您有从电源到电源引脚的长路径、 则这些路径可能会产生电感效应。  如果正确放置旁路电容器、这将有所帮助。
2. 确保您的接地设置至少具有一个实心接地层、以避免较长的返回电流路径。  任何敏感 的接地节点都应紧密连接到 GND 的其余部分、而无需长布线。
3. 确保所有敏感的模拟信号都不会被数字信号塞满。  您尤其不希望敏感的模拟走线与有噪声的数字信号或电源并行运行较长的路径。

请告诉我们是否可以提供进一步的帮助。

此致、
Daniel

尊敬的 David：

感谢您的介绍。  是的、不幸的是、这些事情发生了、时间损失了。  但是、我很高兴听到您能够隔离并解决该问题。

此致、
Daniel