主题中讨论的其他器件: OPA192、 OPA388
您好!
当 OPA197 (和 OPA192)用作麦克风前置放大器时、随附原理图上的 V+轨会失真输出信号。
我们已经检查了 V+电源轨之后的失真情况、并在 MIC1 (13p)短接时消失。
这种失真不取决于信号频率、偏置电阻器(R1)值。
为什么会发生这种失真?
是否有任何权变措施?
此致、
Kuramochi
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.
您好!
当 OPA197 (和 OPA192)用作麦克风前置放大器时、随附原理图上的 V+轨会失真输出信号。
我们已经检查了 V+电源轨之后的失真情况、并在 MIC1 (13p)短接时消失。
这种失真不取决于信号频率、偏置电阻器(R1)值。
为什么会发生这种失真?
是否有任何权变措施?
此致、
Kuramochi
您好 Kuramochi、
我不知道您在 OPA197输出端观察到的失真的原因是什么、因此我们必须确定失真的发生原因。 您可以通过回答以下问题来帮助我们:
此致、Thomas
精密放大器应用工程
您好 TQ、
由于您的输入阻抗非常高、您可能会看到运算放大器的非线性和输入电容及输入偏置电流的电压可靠性产生的效率。 您的输入信号会调制这些寄生效应、并形成依赖于电平的分压器。 一种补救方法是增加电源电压或降低输入电压、并通过这种方法使输入信号远离电源轨、此时非线性度可能会增加。
另一个苯胺是输入端电容器的电介质吸收和电压依赖性。 这就是 Thomas 询问您使用什么电容器的原因。 只能使用 C0G (NP0)电容。
Kai
您好 Kato-San、
图51显示 了 OPA197 P-ch/N 沟道转换区域 出现在正电源轨以下约2V 的位置。 当我查看 Kuramochi-San 所提供的图像时、它看起来像正电源轨以下1.5V 左右发生失真、因此 它很近。 但是、图51仅显示了由于输入交叉转换导致的大约50uV 的偏移变化。 我认为我们无法看到 DSO 图像的微小变化。 左侧电压标度的最小分频值为50mV、与50uV 相比非常大。
另一个问题是、当 MIC1 (13pF)短接时失真消失。 我不得不认为、在施加的电压电平(电压系数)下会出现电容非线性。 我们 观察 到使用 特定电容器电介质的有源滤波器中的电压电平引起的失真。 在低信号电平下不存在失真、但随着滤波器的输入电压和 有源滤波器电容器上 的输入电压增加、观察到波形失真。 将电容器更改为 C0G 电介质可消除失真。
我想给 Kuramochi-San 一个机会来调查和回答我最初的问题。 我不排除输入交叉失真、但我还不想排除所有其他 问题。
非常感谢您的宝贵意见。
此致、Thomas
精密放大器应用工程
大家好、Thomas - San、
我回答 Thomas-San 的问题如下:
>电容器具有哪种电介质(特别是 MIC1,13pF),即 X7R、Z5U、C0G 等?
MIC1是一个云母电容器(称为 DM5C120J1)。 它不应具有压电效应、因为它不是陶瓷电容器。
仅限日语页面→www.matsuzakidenki.co.jp/.../
>U1是否将电源旁路电容器从 V+和 V-接地?
是的。 每个电源轨都有0.1uF 电容器。
> 是否可以在 MIC1 (13pF)短接的情况下捕获 OPA197 IN+输入端的信号和输出信号的 DSO 图像?
请参阅随附的文件。
e2e.ti.com/.../OPA197-waveform.xlsx
此致、
Kuramochi
您好、Kuramochi、您好、Thomas、您好、Kato、
也许我错了、但我认为它与输入偏置电流的非线性度有关。 我们正在寻找一种遵循轨道且行为相当急剧的东西、对吧? 输入从 N 沟道转换到 P 沟道级的区域跟随电源轨、导致输入偏置电流急剧变化、如数据表的图12所示。 通常、输入偏置电流的这种极小的变化是不可见的。 但在这里、由于输入阻抗极高、它变得可见:
缩放:
当输入电压从0V 上升到0V 时、首先有一个输入偏置电流从节点流出。 它会导致输入阻抗上的压降、从而使输入电压略有增加。 当输入电压达到低于电源轨约1.5V...3V 的某个点时、输入偏置电流急剧下降、并由此导致输入阻抗上的压降。 因此、正弦信号会中断:
Kai
您好 Kai、
今天上午、我 和我的同事 Marek Lis 讨论了 OPA197输入失真问题的各个方面、他设计了一个数字的 TI CMOS 精密运算放大器。 WEDO 认为与 N 沟道转换区域相一致的失真与输入偏置电流有关 ,如您在响应中所述。
在共模电压(VCM)介于正电源轨及正电源轨以上的大约1.5V 范围内完全正常运行的 N 沟道器 件比在 VCM 范围的其余部分有效或部分有效的 P 沟道器件小得多。 由于其较小的结温、其输入电流小于 P 沟道器件处于活动状态的时间。 图 您提供的12个图显示了在 N 沟道器件完全处于活动状态的 VCM 区域中如何降低输入电流。
表或图中不明显的特征是结电容如何随 VCM 变化。 实际上 、CMOS 晶体管上的输入电容与 关闭 CMOS 晶体管的输入电容不同。 因此、当 VCM 从负电源轨电平移动到整个输入范围到正电源轨时、OPA197的输入电容 会发生变化。 这在 VCM 点尤其明显、其中 P 沟道器件完全关断、N 沟道器件完全导通。 此时电容变化和输入偏置电流变化的影响 最为明显。
Kuramochi-San 的电路使用一个极高值30千兆欧的输入偏置电流返回电阻器。 我怀疑由于在转换点上结电容的充电/放电而导致的输入电流变化会导致输入上的电压变化。 输入电路包含一个交流分压器、 与 未短接的情况相比、短接 MIC1可显著降低源阻抗。 这会影响 电路的充电/放电特性 、从而大大减少输入转换点的微小电压变化。
此致、Thomas
精密放大器应用工程
Katso-San、
OPA197输入设计是一种集设计、由于特有的极高源阻抗和大信号操作集可练习整个共模输入范围、因此会出现观察到的行为。 OPA197设计已经过设置、因此我们无法在其中更改任何内容。 以下是一些想法:
此致、Thomas
精密放大器应用工程