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[参考译文] OPA690:低于预期的滤波器截止频率、ADC 作为输出

Guru**** 2379190 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA690
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/891020/opa690-lower-than-expected-filter-cut-off-frequency-with-adc-as-an-output

器件型号:OPA690

你(们)好
我正在测试具有截止频率的 LP 滤波器。 频率为10MHz。 该滤波器是增益为1的多反馈类型、而巴特沃斯设计则通过 OPA690运算放大器实现。
在 ADC 板作为输出进行 LP 滤波器测试时、产生的传递函数的截止频率(约为3MHz)低于预期(10MHz)。 滤波器输入来自信号发生器。 同时、ADC 板完全采集信号发生器输入、无需任何早期截止频率。
ADC 板有一个输入级、此输入级由一个差分放大器和一个滤波级组成(我不知道滤波器组件的值)。
在输入级之后、信号进入 ADC LT2175 (如果我不是错的话、采用流水线技术)。

我了解了采样保持 ADC、其中运算放大器无法在高频下为输入 ADC 电容器充电、从而导致此 TF 问题。 我可以想象这个流水线型 ADC 在这里发生了同样的情况(但这里有 ADC 之前的输入级、我不知道如何处理它)。
因此、我尝试在滤波器输出端放置一个电容器来帮助运算放大器为 ADC 电容器充电、加上一个串联电阻以避免不稳定问题、但未成功。 没有设法改善 TF。
可能会有一个具有更高输出电流的运算放大器。

有什么建议吗?
(不是高级设计人员)

最棒的
Giovanni

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    Ciao Giovanni、

    原理图会有所帮助。

    Kai

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    尊敬的 Kai:

    如下所示、您可以找到所使用的多反馈滤波器。
    组件值为:

    R1 = 274 Ω;
    R2 = 619 Ω;
    R3 = 274 Ω;
    C1 = 100pF;
    C2 = 15pF;

    然后、我放置 ADC 板输入级方案(购买产品的一部分、没有更多信息)。

    最棒的
    Giovanni
      

     

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    您好、Giovanni、  

    RC 值看起来非常好、您是否从 ADI (或我之前的某个点)获得了 RC 值。 它们的比值在 NG 峰值较低的方向上非常好? 只需查看这里的前2列、  

    无论如何,将您的目标输入到 MFB 设计器中,我需要大约180Mhz 的最小 GBP 来保持>20dB 的最小 LG。  

    如果我继续针对反相输入 C 和 GBP 进行完整的设计通过调整、并最好地适应 RC 标准 RC 并获得此解决方案(这些 RC 编号与您使用的相同、有点奇怪、因为很少?) 无论如何、所选的解决方案最适合 Q 和 Fo、但让我们直流增益达到一个标准值、  

    这不会解决您的3MHz 问题、但它将为您提供更接近标称拟合的电压(第3行看起来也不错、标称增益为-1。  

    3MHz 是其他值、您的后置 RC 值是什么? 此外、不要直接在运算放大器输出引脚上放置电容器。  

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    尊敬的 Micheal:  

    RC 值是手动选择的、但尝试尊重 sloa049b 和 sloa114 bia 试用和错误中的提示。
    您写的最小 GBP 为180MHz、OPA690为500MHz、因此应该是好的。

    我不太关心是否更适合理想的传递函数。
    我可以通过电流值获得的值足够好。

    令我感到困扰的是、我想将这个3MHz 截止频率扩展至10MHz。
    我尝试将 一个电阻器与运算放大器输出串联、然后将一个电容器并联(因此不直接连接到运算放大器输出引脚)。
    尝试的值是 R=50、100、150欧姆和 C=200pF、500pF 和1nF 的组合。
    我通过试错尝试了所有可能性、但未能找到任何重大改进。
    我只是担心 ADC 板的输入级会消除 RC 输出的任何影响。

    此外、ADC 板具有50欧姆阻抗、所用电缆为 SMA 类型。

    最棒的

    Giovanni

     

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    Giovanni、如果没有原理图、这一切很快就会令人困惑。  

    您能否提供单端 ADC 输入的原理图? 50欧姆、它是否会转换为差分、其中有一个平衡-非平衡变压器? 滤波器应该大约正常工作-所以  

    1.直流工作点正确

    2.满载模型、您是否曾尝试过通过50欧姆电缆将 OPA690输出输出馈送到网络分析器或示波器、再将其馈送到50欧姆输入、以查看其仅使用100欧姆负载时的响应?  

    测试摆幅水平、只是这里的压摆不受限制、但可能

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    是的、SLOA114是我多年前编写的一个、这里有很多好东西、但我现在明白了为什么您具有与我使用的相同的 RC 编号。 在这两年中、我们更深入地了解了那里的情况。  

    OPA690没有500MHz GBP、其 TINA 模型具有320MHz、数据表中表示200MHz? 需要在 sim 中进行设计以获得模型值、  

    这讨论了了解 GBP、  

    https://www.planetanalogue.com/why-is-amplifier-gbp-so-confusing-insight-12/

    在这里、我们使用此信息来最终讨论设置 GBP 利润率的合理方法。  

    https://www.planetanalogue.com/use-true-gain-bandwidth-product-to-estimate-required-margin-in-active-filters-insight-13/

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    遗憾的是、我没有比图1更好的 ADC 板原理图。 7、之前发布。
    在这里、输入是单端输入、据说具有50欧姆阻抗。
    通过差分放大器(运算放大器 ADA 4938)将输入添加到失调电压中。
    该运算放大器还提供差动输出。

    我没有尝试过您上面建议的3项测试。
    当我能够回到实验室时、我可以尝试一下(现在是艰难的时候)。

    我可以逐步向您展示我所做的测试、也许您可以使用这些信息来排除可能发生的一些情况。
    很抱歉绘图。

    测试1 (请参阅图101)

    使用1 M Ω 输入阻抗示波器测试滤波器输出。
    得到的 TF 的截止频率为10MHz、与预期的一样。  
    但在大约8MHz 时、存在稳定性问题、增益远高于预期。
    此问题在以下链接中进行了说明、原因是 BNC 电缆的寄生电容较高。


    测试2  (请参阅图102)

    如上一个链接中所建议的那样、通过在滤波器和示波器之间插入一个串联电阻器来解决了这个问题(图102)。
    电阻值是通过反复试验找到的。
    得到的 TF 足够好(截止频率接近10MHz)。

    测试3  (请参阅图103)

    通过50欧姆 ADC 板测试滤波器输出、该板通过50欧姆 SMA 电缆连接。
    由此产生的 TF 具有3MHz 的截止频率、远低于预期。  

    测试4  (请参阅图104)

    为了解决此问题、我尝试插入一个 RC 网络、如图104所示。
    RC 的不同价值无法解决问题。
    尝试的值是 R=50、100、150欧姆和 C=200pF、500pF 和1nF 的组合。

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    好的、Giovanni、  

    根据您的测试序列、OPA690滤波器似乎工作正常、ADC 板带宽限制中存在一些问题  

    如果没有电路详细信息(超过此处所示)、就无法解决-最后一个 RC 可以设置为3MHz -谁知道? 当您测量3MHz 时、是否通过 ADC 测量该频率? 该图104添加了另一个极点、而不是为您均衡未知的滚降来源-使我们无法理解的问题均衡化是一个糟糕的工程。  

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    尊敬的 Micheal:

    我同意、从测试序列来看、OPA690滤波器工作正常。
    是的、当我使用 ADC 板测量 OPA690滤波器输出时、我有3MHz 限制。
    正如您所说的、建议问题是 ADC 板。

    但在测试期间、ADC 板还会获取信号发生器的输出、而不受任何 BW 限制(在没有衰减的情况下达到10MHz)。
    因此、如果输入是信号发生器、ADC 板也可以正常工作。
    当然、相对于 OPA 滤波器、信号发生器具有"更理想"的行为。

    可能是因为它可以驱动更大的电流吗?

    最棒的

    Giovanni

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    信号发生器的输出可能为50欧姆、请尝试在 OPA690输出端添加一个50欧姆的串联电阻、然后再进入电缆。  

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    谢谢。
    我会尝试这个。

    Giovanni