This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] PGA113:导致前置放大器电路输出信号失真

Guru**** 1461200 points
Other Parts Discussed in Thread: PGA113, LM358, OPA364
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/802946/pga113-causing-distorted-signal-on-pre-amp-circuit-output

器件型号:PGA113
主题中讨论的其他器件: LM358OPA364

大家好、  

我正在尝试设计一个可编程放大器板。 其目的是使 PGA113位于其核心位置、由 PSoC5LP 控制。 但是、我注意到、当 PGA113上的增益设置为除单位增益以外的任何值时、PGA113的输入信号会出现明显失真。  

这是所使用的原理图。 它采用具有 LPF 的 AM LM358前置放大器设计、并在半电压下添加直流偏置:  

信号 Sig1_Preamp 是此处所述的信号。 我注意到、当 PGA113上的通道1启用且增益设置为5或更高时、来自前置放大器电路的纯净信号会明显失真。 这些失真会被放大、并在 PGA113的输出端看到。 当我禁用该通道或切换到 PGA113上的另一个通道时、信号返回到其正常、干净状态。 我或多或少都遵循了 PGA113的所有设计建议、因此我不确定这里到底会出现什么问题! 尽管 PGA113具有相对较高的阻抗输入和极低的输入偏置电流、但它仍会为前置放大器电路负载!  

感谢您的任何帮助。  

一些额外信息:  

信号输入通过3.3uF 电容进行电容耦合(交流耦合)、进入原理图上的 SIG1输入。 我正在使用100mVpp @ 5kHz 正弦波测试信号。 如果我将输入缩小到惊人的小(如此小以至于它主要是噪声)、我可以使较低的增益值(2倍和5倍)丢失奇怪的噪声信号。 如果需要、我可以使用特定输入信号提供示波器截图。  

  • 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。

    Xavier、您好!

     当 PGA113设置为 G=1时、您能否先提供"SIG1"节点(R2旁边、U1A 上)和"SIG1PPREAMP"(U1A 输出上)的示波器截图、当 PGA113增益设置为 G=5时、您能否提供另一组示波器截图?  请将示波器设置为直流耦合。

    该问题是发生在一个可编程放大器 PCB 板上还是发生在各种 PCB 板上?  如果(1)前置放大器电路板上发生故障、您是否尝试使用新器件替换 PGA113?

    谢谢、此致、

    Luis  

  • 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。
    Xavier、您好!

    您是否注意到数据表为 PGA113的 VREF 引脚推荐了更复杂的中间电源驱动器? 请参阅图72。 必须有理由这样做。

    Kai
  • 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。

    您好、Luis、

    以下是您要求的示波器截图。 我使用了稍大的输入信号、使示波器画面更加清晰。 在本例中、它是500mVpp @ 5kHz。  

    通道关闭:

    通道打开、增益= 1:  

    导通通道增益= 5:

    我订购了一组采用这种配置的电路板、它们都出现了波形上相同噪声的相同问题。  

    这些示波器截图是由第二个人简单地发送命令来完成的、这些命令应在示波器探头保持稳定的情况下更改通道和增益选择。 您是否认识到这种怪异的现象?  

  • 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。
    尊敬的 Kai:

    我确实注意到它是不同的、但由于 C_L2、功能差异是反馈路径中的 LPF 和信号的稳定性更高。 我的 VREF 线路上的噪声非常低、它的电压非常稳定、为2.48V、因此我对它感到很满意、但如果我们无法在其他地方发现问题、我可以确信可以进行更改。
  • 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。
    你好、Xavier
    LM358要求共模输入信号范围为0V 至(V+)-1.5V;如果 VREF=2.5V 且 V+=5V、这应该正常;并且 SIG1/SIG1_Preamp 以2.5V 直流电平为中心。 如前所述、PGA113 CH1端子的阻抗预计会非常高、因为您需要查看多路复用器和运算放大器的同相输入。

    如果可能、当问题发生时、请使用外部仪表确认+5V 电源的电压电平。

    谢谢、

    此致、

    Luis
  • 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。

    您好、Luis、

    5V 电源轨是干净的。 作为实验、我从+/-9V 为 LM358供电、以确保不会因过于接近 LM358的 CM 输入范围而导致失真。 不幸的是,失真仍然存在。

    我对此表示怀疑、但这是否会成为布局问题? 除了寄生反馈路径、我真的想不出还有什么其他方法、但布局如此简单...

  • 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。
    Xavier、您好!

    OPA364比 LM358快得多、因此会产生巨大影响。 LM358是一款 Dino、在许多方面比 OPA364的性能要差得多。

    CL2不是简单的低通滤波器。 它是一个存储电容器、可在高频时最大限度地减小 VREF 驱动器的源阻抗、恰好在您观察失真的频率范围内...

    CF 也不是低通滤波器、但是一个相位超前电容、有助于恢复 OPA364的相位裕度。

    在这里、无论是在 VREF 引脚还是在 PGA113输入的信号路径中、LM358都不是一个好选择。

    Kai
  • 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。
    Xavier、您好!

    您能否使用外部电源提供2.5V 基准电压、仅用于测试? 不要忘记 PGA113 VREF 引脚处的去耦电容器以及运算放大器 U1A 和 U1B 的+输入。 还可以使用更好的 OPAMP 测试 U1A 和 U1B 的性能。

    Kai
  • 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。

    是的、这是我第一次做的笔记之一。 我在选择它时没有意识到它、但 LM358实际上相当糟糕。 我将在下一个版本中考虑 OPA364 感谢您的建议。

    CL2... 在较高频率下、它可以最大限度地降低源阻抗、但考虑到 Vref 在很大程度上是直流电、我不知道为什么我们会将其作为一个问题进行嗅探?  

    cf。 同样有意义的是、它会给您一些相位裕度、但与上面一样、我不明白为什么在这种情况下我们担心恢复相位裕度? 我也是这么简单吗? VREF 信号进入 PGA113内部运算放大器的反馈块、就像... 内部运算放大器的反向耦合返回到 Vref 信号上? 探测 Vref 信号时、Vref 信号非常干净、因此我在这里有点迷路。  

    我将了解我今天能否获得用于 LM358的其他一些插件运算放大器、这可能会有所帮助?  

    编辑:

    2.5VRef 信号上确实有一个跳跃! 我将努力清理它。 我怀疑这是问题所在。 报告。  

  • 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。
    此外、对于所有读数、当我降低输入信号的频率时、噪声仍然存在、一直到100Hz、但是、它开始在接近 Vref 信号交叉点的位置出现。 那么、在本例中、它看起来越来越像交叉噪声? 奇怪。
  • 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。

    Xavier、您好!

    PGA113进行内部开关。 考虑多路复用器和数字接口。 所有这些都可能会向 VREF 线路注入噪声。 这就是可能需要 CL2的原因。 同样、图72中所示的复杂方案必须有一个原因。

    该噪声也可能出现在 PGA113的输入线上、具有低输出阻抗的良好运算放大器可能能够抑制该噪声。

    很抱歉,我不能再多说了。 我尚未设计 PGA113。 在这里、我只能从经验中吸取直觉...

    Kai

  • 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。
    Xavier、您好!

    LM358因交叉问题而闻名...

    Kai
  • 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。
    Kai WINS。

    不知怎么说、我没有注意到2.5VRef 信号上的噪声。 在它和接地端之间添加一个电容器可以立即清理所有东西。 我甚至不必从 LM358切换运算放大器。 我现在很明显、它需要它。 谢谢 Kai!
  • 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。
    Xavier、您好!

    这些是好消息... :-)

    祝您好运!

    Kai