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[参考译文] OPA376-Q1:在 Sallen Key LPF 中计算单位增益负反馈电阻器值的标准是什么?

Guru**** 2507545 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA376-Q1, OPA376

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/875632/opa376-q1-what-is-the-criteria-to-calculate-the-unity-gain-negative-feedback-resistor-value-in-sallen-key-lpf

器件型号:OPA376-Q1
主题中讨论的其他器件: OPA376

您好!

有人能告诉我们如何计算 Sallen-Key 低通滤波器中下面突出显示的电阻值吗? 有什么考虑因素?

由于它也是单位增益缓冲器滤波器,如果没有该电阻器,会对系统产生什么影响?

这些是一些输入参数:  

1.Vin= 0v 至3.3V AC

2.frequency=50HZ

使用的运算放大器:OPA376-Q1

请帮我计算这个值。

谢谢、此致

Samrat Pushpesh

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    嗯、Samrat、  

    该电阻器的目的是匹配同相输入端的源阻抗、以消除偏置电流。 但是、对于 OPA376等 CMOS 器件、无论如何都不起作用、因此添加如此高的值只会降低噪声和相位裕度。 我要么将其删除、将其设置为零、要么在布局中放置它、可能是100欧姆 R699。  

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    您好、Samrat、

    我同意 Michael 的评估、如果可能、只需用零欧姆跳线桥接 R699 PC 位置。 虽然滤波器在43k 电阻器就位时工作正常、但它的包含会增加电路的热噪声。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    嗯、实际上 Tom 和 Samrat、这里的稳定性问题也很真实。  

    随附的显示、在几个简单的步骤中、只有4deg 的相位裕度会导致43k Ω 返回20pF 输入寄生 C  

    我想知道原始原理图的来源-假设需要偏置电流消除(高反馈 R)、而实际上可能是振荡器、有人会将设计发送出去。 在设计流程中忽略运算放大器寄生效应的情况并不少见。 在此设计中、反馈 R 需要下降得多或变为零。  

    e2e.ti.com/.../OPA376-model-testing-in-SKF-filter-for-phase-margin.docx

    这是 LG 文件、  

    e2e.ti.com/.../OPA376-SKF-stability-with-high-Rf.TSC

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    感谢 Michael 向我介绍了它可以创建的问题。

    经过一些分析后,如果需要,我会再次回到您的位置。

    谢谢、此致

    Samrat Pushpesh

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    感谢 Thomas 的宝贵建议。

    谢谢、此致

    Samrat Pushpesh

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    您好、Samrat、

    我假设 LP 滤波器设计已经过验证、最初的问题只是反馈路径中的附加电阻器。 由于 Michael 采取了进一步的措施、发现滤波器设计会导致 相位裕度不足、因此这是另一个不同的问题。

    使用从滤波器手册到软件的任何内容合成的 Sallen Key 滤波器应能产生 具有足够相位裕度的设计。 当然、 当用户 选择  产生低相位裕度的特定响应条件 或应用某些 运算放大  器时、可能不会出现这种情况、这些运算放大器由于其复杂的开环输出阻抗(Zo)而导致低相位裕度。  但是、 使用常用 的滤波器合成工具开发的大多数有源滤波器和 大多数运算放大 器都将产生固有的稳定有源滤波器。

    由于 Michael 确定了您 提供的特定 Sallen Key 低通滤波器具有非常低的相位裕度 (4度) 、 因此在使用之前应重新考虑该相位裕度。 我建议您使用有源滤波器合成程序、例如 TI 的滤波器设计工具、其输入符合滤波器响应要求。 您可以在此处找到该工具:

    http://www.ti.com/design-resources/design-tools-simulation/filter-designer.html

    如果响应要求是合理的、我 预计生成的滤波器将具有远远大于4度的相位裕度、并且它将是稳定的。 如果您发现最终的 Sallen Key 组件值与您当前使用的组件值非常相似、那么我们需要更仔细地检查您的响应要求。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    如果我遵循 TI 滤波器设计器链接并在50Hz 下实现1巴特沃斯增益、我会得到这个结果-没有反馈 R、这很好、但仍然在反馈上使用精确的 C、而没有标准值捕捉-我认为 可能有一个地方强制这样做、 但现在看不到它、  

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    您好、Michael、

    访问屏幕左侧的设计>组件列表。 将电容器系列更改为 E24 (5%)。 然后、2.05uF 电容器 将更改为标准2.2uF 电容器。 电阻器将根据新的电容器值进行缩放。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程