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[参考译文] OPA847：OPA847在高频振荡。

admin
Guru**** 2546020 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA657, OPA847, OPA838

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/916824/opa847-opa847-oscillating-in-high-frequency

器件型号：OPA847
主题中讨论的其他器件：OPA657、 OPA838

大家好吗？ 我在光电二极管跨阻放大器上有一个振荡问题、我将其简化版原理图连接到此线程中。 此设计包含一个使用 JFET 输入 OPA657 (SOT23-5封装)的高增益/高带宽跨阻级、后跟 一个 由 OPA847 ( SOT23-6封装)制成的101V/V 电压增益。 所用的所有组件均采用 SMD 技术。  

互阻抗级工作正常、 OPA657运行良好、但是 OPA847的输出端存在高频振荡。 因此、我仅测试 OPA847器件(OPA657已移除)。 我将信号发生器连接到 OPA847的同相输入端。 在测试中、我输入100mVpp、50Hz 信号。 我使用50R 和1000R 电阻(增益21V/V)并在50R 电阻后测量电压。

运算放大器的每个电源引脚上都有2个旁路电容器(0402/10pF -陶瓷电容器、1206/100nF 钽电容器)、而运算放大器的每个电源引脚上都有铁氧体磁珠(Murata BLM21BD272SH1L)。 所有这些引脚都非常靠近引脚。 我按照每个运算放大器应用手册中的所有指示来构建整个 PCB。 该实现是在2层 FR4 PCB 中实现的。

电路在11MHz 左右振荡。 下面是我测试的东西、以确定我遇到了什么问题(没有成功)：

-更改电阻器值(请记住每个放大器稳定的增益值)。 (R1 10R-100R 和反馈电阻器 R3 500R-2000R)

-在 R2上并联一个电容器。 高振荡信号被移除、但在增益大于12V/V 时、这不是必需的。  

－我更换了运算放大器。

它只是与 PCB 相关的问题？ 我是否可以执行任何其他测试来确定发生了什么情况？

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    TI__Guru**** 2546020 points
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    您好 Bakmurat、

    您的负载有哪些特征？

    最棒的

    Hasan Babiker

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    TI__Guru**** 2546020 points
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    我只是使用50R BNC 电缆测量示波器输出端的电压。

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    TI__Guru**** 2546020 points
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    尝试在 V+输入端放置一个20欧姆的串联电阻、可能无法解决您的问题、但无论如何都是好的做法。

    此外、将 OPA847输出放入50欧姆端接频谱分析仪中、并找到杂散。 关闭电源并确保其消失、如果不是、则为环境拾取

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    TI__Guru**** 2546020 points
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    谢谢、Michael、我在 V+中输入了20R、但它没有像您说的那样解决它。 遗憾的是、我们的频谱分析仪不在12MHz 范围内、因此我无法看到它。 我尝试关闭电源、12MHz 信号消失、这意味着它不是环境拾取。

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    TI__Guru**** 2546020 points
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    您好、Hasan、我将12.4nF 电容器与反馈电阻器串联、我可以在示波器中看到以下情况。 该信号具有不必要的负偏置、看起来很奇怪、而不像常规正弦信号。 输入为50Hz

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    TI__Guru**** 2546020 points
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    为什么您将电容器与射频串联-如果您打开了环路、您是否意味着并联、对于该器件而言、值太高。  

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    TI__Guru**** 2546020 points
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    您好 Bakmurat、

    同意不应该有任何与射频串联的电容、我注意到您提到过、您可以通过在电路中添加反馈电容器来消除振荡、在这种情况下、您使用了什么值？

    最棒的

    Hasan Babiker

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    TI__Guru**** 2546020 points
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    您好 Hasan 和 Mıchael ö m、

    抱歉、我的错误是、我将11nF 电容器与反馈电阻器并联、以阻止12MHz 交流信号。 但是、正如您看到的、它看起来不像常规正弦信号。  

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    TI__Guru**** 2546020 points
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    这是另一个振荡路径、您已将噪声增益降低至1、对于 Decomp 器件、这不是一个好主意-您尝试从该路径中获取什么 BW  

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    TI__Guru**** 2546020 points
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    我不喜欢放置电容器。 该电容器将限制我的带宽。 100kHz 带宽足以满足我的要求。 我正在寻找一种消除12MHz 振荡的方法。 当我使用常规运算放大器而不是 opa847时、没有振荡。 我想使用 OPA847、因为它具有低噪声特性。

    此致、

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    TI__Guru**** 2546020 points
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    在跨阻级增益之后、第二级噪声几乎对 SNR 没有影响。  

    我曾尝试在本文中介绍过这一点、其中介绍了推广 OPA838的方法、它可以满足您的需求-您是否可以运行反相、如果可以、您可以使用反相补偿技术来控制响应形状、  

    https://www.edn.com/controlling-spot-and-integrated-noise-in-a-two-stage-transimpedance-design/

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    TI__Guru**** 2546020 points
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    我很好奇、为什么 OPA847不能正常工作、我怎么做、12MHz 信号来自哪里、如何消除它。 在我阅读了很多有关 OPA847的讨论之后、我仍然找不到答案。

    关于 OPA838、我将仔细阅读该文章、然后返回给您 Michael。 非常感谢。

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    TI__Guru**** 2546020 points
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    因此、我没有在此基础上运行 LG 相位裕度、但在增益为101时应该可以正常运行

    对于该部件的振荡、12MHz 实际上是很低的

    可能是电源、我在本应用手册的末尾写下了这方面的内容-请查看本应用手册的第7页、  

    http://cas.ee.ic.ac.uk/people/dario/files/E416/OA-15.pdf

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    您好、Michael、

    我尝试使用不同的电源、但振荡仍然会退出。 我更喜欢在同相配置中使用第二个运算放大器。 在最坏的情况下、我想我将使用 AD8675。 它运行完美、但其噪声特性不如 OPA847好。

    我订购了一个稍微修改过的光电探测器 PCB、我将看到这种情况。 以前反馈电阻器位于底层、如图所示、我将它们放置在顶层、放在运算放大器上、并移除了它们周围的多边形。

     除了每个电源引脚上的2个旁路电容器(0402/10pF -陶瓷、1206/100nF 钽电容器)和运算放大器(Murata BLM21BD272SH1L)每个电源引脚上的铁氧体磁珠外、我还添加了额外的10uF 铝聚合物电容器。  

     

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    上图是 OPA847的评估板、我尝试使我的布局与之类似。 下图是我的新设计。 我希望这次它能起作用。 我非常感谢您对设计的任何评论。

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    TI__Guru**** 2546020 points
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    不确定是否有用、但请尝试使用1nF X2Y 电容器替换10pF 去耦电容器。 钽具有低自谐振 F、这些 X2Y 要好得多。 您的10pF 太低、无法用于您感兴趣的频率。

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    TI__Guru**** 2546020 points
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    我之前已经做了一些建模工作、使用不同的电容模型从电源引脚中观察电源引脚、下面是一个让您开始的模型、4.7uF 是钽电容器、100nF 是 X2Y 电容器-请注意自谐振 L 的巨大差异  

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    TI__Guru**** 2546020 points
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    您好、Michael、

    我仍然无法解决20MHz (有时是17MHz)的振荡问题。 我尝试了以下操作：

    1.放置10uF 铝电解电容器。

    2.卸下 0402/10pF -陶瓷电容器并将其更换为0603/0.1uF 陶瓷电容器。

    3.使用不同的电源。

    4.将10R 电阻与负电源引脚和正电源引脚串联。

    5.更改不同的电阻器组合，使增益大于20V/V

    6.更换 OPA847。

    当断电时、高频率振荡消失、这不是环境拾取。

    目前、我没有 1nF X2Y 电容器、因此无法尝试。