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[参考译文] LOG114：是否可以进行频率补偿？

admin
Guru**** 2442090 points
Other Parts Discussed in Thread: LOG114, LOG101, LOG112, LOG104, LOG2112, DAC8568, LT1013

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/918274/log114-any-possibility-of-frequency-compensation

器件型号：LOG114

您好！

我在这个论坛上了解到、当连接线太长时、LOG114有振荡的趋势。 他们说、这种影响与相补角有关。 我观察到大约100kHz 的清晰图形。 短接导线的振幅可能只有几 mV、如果连接导线的时间更长、则可能会变为几百 mV 甚至伏特。 频率既不随导线长度变化、也不随电流偏置变化。 仅振幅。

我通过旁路直流/直流转换器等方式排除了该"信号"的所有可能来源。 我尝试使用屏蔽电缆、例如、2线屏蔽电缆在导线上具有 Biase 电压、在另一根线上具有来自 DUT 的电流。 屏蔽已连接到模拟接地。 令人失望的地方 当使用 具有所用屏蔽的同轴电缆时、也会出现同样的效果、即运行偏置和磁芯以将电流传导回电路。

我的设计中有8个 LOG114位于同一个模拟接地(一个巨大的层)上。 它们由+/-5V 供电。 偏置由8 ADA4522 (0..40V)提供。 DUT 连接在 A1和 K1之间、距离电路几米。 LOG114和 ADA4522使用相同的模拟接地。

我的问题：

是否可以限制 LOG114的带宽以消除此振荡？ 我无法使导线更短。 正如我之前说过的、屏蔽也不起作用。

产生此振荡的原因可能是什么？ 看起来我是在这个100kHz (而是93kHz)的频率上调谐的。

我应该选择 LOG101、LOG104还是允许外部频率补偿的更好 LOG112吗？

 

编辑：在电流输入引脚附近添加一个更大的电阻有助于减小此振荡的振幅、但是、它不会改变频率。


提前感谢您

Dmitri


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    TI__Guru**** 2442090 points
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    您好 Dmitri、

    感谢您的全面报告。  

    LOG114的最小指定输入工作电流为100pA。 您提到1千兆欧源电阻。 对于 LOG114输入电流为100pA、源产生的电压必须至少为100mV。 如果输入只是通过电缆端接至1千兆欧电阻器、则电流将过低、LOG114的跨阻增益将极高。 噪声和振荡是可以实现的行为。  

    当然、双绞线的线路电容对于 LOG114输入互阻抗放大器而言是一个问题。LOG114的带宽比任何其他 TI LOG 放大器都要宽。 输入互阻抗放大器反馈环路中使用的极低电容记录晶体管具有更宽的带宽。 这样做的目的是最大限度地减小电容和带宽。 内部电路无法接入。 因此、无法向 LOG114输入放大器添加补偿。

    LOG104允许外部补偿。 如果您的应用不需要 LOG114的宽带宽、则 LOG104将可补偿。 带宽可能会非常低。 请注意、它的最小指定输入电流也是100pA。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    TI__Guru**** 2442090 points
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    尊敬的 Thomas：

    感谢您的详细回答。 然后、我将选择 LOG2112。 它似乎是具有2个放大器和内部基准的 LOG104的增强版本。 100 Hz 带宽对我来说很好。

    此致、

    Dmitri

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    TI__Guru**** 2442090 points
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    您好、Dimitri、

    振荡是否来自 ADA4522？ 为什么在反馈环路中安装了四个电阻器？ 您能解释一下此驱动器电路的工作原理吗？

    我提出这一要求是因为该电路具有高源阻抗、根本不提供可支持甚至导致振荡的相位超前补偿。

    另一个问题是直流/直流转换器。 简单旁路电容器不足以完全抑制开关噪声和纹波。 需要 π 型滤波器。 和屏蔽！

    您能否展示整个原理图、包括直流/直流开关部分？

    Kai

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    TI__Guru**** 2442090 points
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    尊敬的 Kai：

    感谢您关注我的问题。

    有关 ADA4522周围电路的问题、需要限制流经 DUT 的最大电流并测量其电压。

    事实上、在击穿电压及其附近、传递函数不再是线性的。

    说到 ADA4522，我确实有第一个疑问。 它是一种斩波式 OP。 斩波频率为800kHz。 不过、我观察到100kHz。

    请给我一个星期的时间、用真正线性的东西代替它。

    我有 π 型滤波器和专用稳压器。 现在、我不认为这是一个问题。 不过没有屏蔽。 电源构建在单独的 PCB 上。 未安装250mR 电阻器。

    我将在收到 MSOP-8中 ADA4522的替换产品后立即更新您。

    此致

    Dmitri

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    TI__Guru**** 2442090 points
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    尊敬的 Kai：

    我将 ADA4522替换为纯模拟非斩波类型 LT1636。 请随时推荐 TI 产品。 我需要一个引脚兼容的 MSOP-8外壳和高达44V 的单电源。

    现在、使用另一个 OP 时、它看起来不是那么糟糕。 实际上、我再也不能怀疑 LOG114了！ 在等待替换件到达时、我确实可以证明 LOG114是稳定的。 我构建了一个适配器、可直接连接到那个长 DSub25电缆的偏置线。 然后、我直接从内部模拟电源(+5V 和+44V、是的、来自那些据称有噪声的直流/直流转换器)或仅1.5V 电池获取偏置电压。 该100kHz 振荡不会出现！  但是、如果我从 ADA4522的输出之一(全部8条偏置线连接在一起)中获取40V 电压、恐怖就会再次出现。 对我来说、这证明了 ADA4522对此负责。 即使我在其输出端的偏置电压中看不到该噪声、它也会以某种方式被串扰或其他东西放大。

    LT1636未使100kHz 峰值完全消失。 但现在它大约为50mV p-p。 我仍然无法理解它的来源。 我使用 TI 的 DAC8568设置这些运算放大器的输入电压。 我切断了与 PCB 上 DAC8568的连接、并继续尝试不同的电压、例如+5V 电源等、以查看我是否会消除这些100kHz。 奇怪的是、当我连接到 DAC 输出和内部基准输出(2.5V)时、大约为100kHz。 它看起来是来自 DAC8568。 我的意思是、我无法直接在 DAC8568的这个基准引脚上看到。 但是、它在 LOG114的输出端可见。 不过，这对我来说是一个谜。 Raspberry PI 已关闭、当时拔下插头。 SPI 接口未产生噪声。  我认为 DAC8568必须是一种纯静态器件、内部不含任何振荡器、是这样吗？

    无论如何、我可以证明、尽管使用了长的纯屏蔽电缆、LOG114仍然可以保持稳定。

    非常感谢您的关注。 它确实起了作用。

    Dmitri

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    TI__Guru**** 2442090 points
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    您好 Dimitri、

    我很高兴听到 LOG114在改变运算放大器后似乎符合您的期望。 现代斩波运算放大器可提供令人惊叹的低失调电压和漂移以及高总体电气性能、但有时它们会在运算放大器输入开关内的电荷转移导致的电路中引入开关伪影。 伪差频率通常与时钟和开关时间相关、但由于混叠和混合、可能会出现意外频率。 如果这确实是原因、那么转向非斩波器应该使您远离这种问题。

    我不确定您在 LOG114运算放大器电路中使用的电源电压是多少。 它真的可以高达+44V 吗？ 如果是、则根据数据表、您将在绝对最大额定电源下运行 LT1636。 在电源设置略低于绝对最大额定值的情况下、运行线性 IC 始终是一个更好的计划。 四十二、或者可能是43V 应该可以。 请记住、42V 电源上的+5%变化会将电压置于+44.1V！

    就单个+44V 电源而言、TI 没有太多精密运算放大器选项、当输入共模电压范围必须包括0V 时、该数字会进一步降低。TI 提供采用 SO-8双封装的 LT1013、 并且在低端上具有可扩展至0V 的输入 VCM 范围 但是、与 LT1636一样、其绝对最大电源电压为+44V。您可以查看其数据表以查看其电气规格：

    https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lt1013.pdf

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    TI__Guru**** 2442090 points
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    您好、Dimitri、

    现在 LOG114工作正常的好消息是:-)

    我对 Thomas 充满了热情。 具有斩波运算放大器的电路可能是一项挑战。

    话虽如此，我仍然怀疑开关会导致问题:-)

    在查看原理图时、我会想到以下几点：

    1.我在两个开关的输入端看不到 π 型滤波器。 我强烈建议不仅在开关的输出端、而且在输入端使用 Pi 滤波器。

    2.您不应使用来自开关未过滤输出的电压(保险丝2、D1和 D4)。 该电压受到纹波噪声的严重污染！

    不知道这是否是 DAC8568的问题、但看起来完全静态的 DAC、或者换句话说、当数字控制线上没有任何内容时、看起来完全安静的 DAC、仍然可以运行一个或多个隐藏的内部振荡器。 考虑一个用于生成辅助电压或类似电压的电荷泵。 因此、我建议在 DAC 的输出和 OPAMP 的输入之间安装一个 RC 低通滤波器。

    4.您的应用是一个混合模拟数字电路，对信号接地布线提出了特别高的要求。 如果模拟和数字接地位于错误的位置、即使是最好的电路也无法正常工作。

    Kai

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    TI__Guru**** 2442090 points
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    您好、Dimitri、

    我看到 Kai 对  LOG114开关电源电路有一些其他的评论。 如果您拥有所需的所有信息、并且能够推进您的设计、请继续并关闭 e2e 查询。

    谢谢您、Thomas

    精密放大器应用工程

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    TI__Guru**** 2442090 points
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    尊敬的 Kai 和 Thomas：

    感谢您的宝贵意见。 本讨论的第一个主题是"讨论"。 这样，问题就得到解决。

    非常感谢！

    此致

    Dmitri