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[参考译文] OPA690:谐波失真测量

Guru**** 1127450 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/1184482/opa690-harmonic-distortion-measurement

器件型号:OPA690

大家好、

我需要您的帮助来了解如何达到 OPA690数据表中报告的 THD 性能。 应用电路下方:

sys_attachment.do?sys_id=49af0abf9740a954d7ccb4d3f153afd0

 输入信号为1Vpp、正弦波、1kHz;频谱分析仪输入阻抗为50欧姆。 我得到这个错误的 FFT:

sys_attachment.do?sys_id=3b009a339780a954d7ccb4d3f153af40

因此、基本上、2次和3次谐波与基波相差仅84和77dB、而根据 OPA690数据表、在该振幅、频率和负载下、I 应至少获得100dB。  

我的问题是:哪里可能是电路错误? 我怀疑4个电阻器的非理想情况、它们是标准厚膜0603。 您能否为我提供有关如何改进电路的指南? 您曾使用哪种类型的电阻器进行测试并报告到数据表中?
 
谢谢
此致
费德里科
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    您好、Frederico、

    您的反馈电阻太低。 将其增加到402R、如数据表中所述。 另请参阅数据表的第8.3.6节。

    我会使用图36中的电路。

    Kai

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    您好 Federico、

    Kai 的要点很重要:当您在实验室中研究数据表参数时、通常可以使用数据表电路和建议值更轻松地发现调查成功。   

    如果您有任何其他问题或想要分享最新结果、请告知我们。  我很好奇、建议的小幅编辑是否能够彻底解决这种差异。

    最棒的

    阿尔茨

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    大家好、感谢大家的快速回答;我已经检查了更改为402R 和1Kohm、但结果基本相同。 一般而言、数据表中未报告差分放大器配置、但我不明白为什么这不能按预期工作。 在文献中、我们讨论了哪些电阻器可提供最佳线性度、尤其是在音频频带中、因此我的原始问题是"使用了哪种电阻器"。   

    我还将尝试在电源引脚之间添加一个电容、如第8.3.6段中所建议的那样。

    费德里科

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    上午费德里科  

    您的差动 放大器配置表明可能存在自己的问题。 这是不是偶然的、来自 DAC 输出? 如果是、DAC 存在细微的负载不匹配、这会导致 DAC 引脚上的输出电压摆幅不匹配。 从本质上讲、我说源需要非常低的失真才能开始。 如果是 DAC、我们可以改善输出摆幅与一些不同的电阻器匹配的情况。  

    我想您是指该图、请注意、运算放大器输出引脚上的 Vpp 仅为2Vpp、输出引脚上的 Vpp 是多少、  

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    Michael、您好、我使用高性能差分采集卡、对 DAC 差分输出本身进行了认证、当连接到我们的差分放大器时、效果很好(意味着>110dB)。 输出引脚 Vpp 为2Vpp、与图中的相同。 将输入信号降低到十分之一、THD 性能保持不变。

    费德里科

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    Ciao Federico、

    我首先使用图36所示的电路检查失真、然后转到差分放大器。

    对于信号链中的电阻器、我始终采用薄膜电阻器、而不是厚膜电阻器。 SUSUSUSUSUSUSUUR 具有0603或0805中的薄膜电阻器:

    https://www.mouser.de/ProductDetail/Susumu/RG1608P-4020-B-T5?qs=juJhw1yPxAFIb5h9eQrp3g%3D%3D

    https://www.mouser.de/ProductDetail/Susumu/RG2012P-4020-B-T5?qs=1srY7g%252BY2jgkY%2FNOUJV4YQ%3D%3D

    Panasonic 也具有非常好的薄膜电阻器。

    顺便说一下、布局也对电路的性能有着深刻的影响。 强烈建议使用实心接地层。 您能展示您的布局吗?

    电源去耦也会产生问题。 当高性能至关重要时、我始终在 HF-OPAMP 的电源线路中使用 Pi 滤波器包含铁氧体磁珠。

    Kai

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    您好 Federico、

    您能描述一下用于失真测量的整个电路/设置吗?

    Kai

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    因此、在连接 OPA690电路的情况下、尝试使用两个 DAC 输出引脚上的示波器测量电压摆幅。 如果它们是可能在电路输入端产生 HD2项的不同振幅。 这是最近在这里出现的、电子表格现在运行得相当好、不是很完美、但是如果我有更多 DAC 信息、可以轻松应用它。  

    https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1183395/opa690-output-voltage/4457145#4457145

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    您好 Federico、

    有许多因素可能会导致您遇到的问题。  Kai 和 Michael 谈到了一些重要的问题、例如 PCB 布局。

    我想再添加一个:您的设置中是否在信号链的任何位置使用了任何滤波器?  可能存在一些尚未考虑的衰减量。  此外、您可能会遇到频谱分析仪过载的问题、方法是将基频(如高增益)传递到频谱分析仪、但随后的频率点的幅度要低得多。  请检查您的仪器是否在其安全区域内工作。

    我认为,如果我们保留交换信息,我们将能够帮助您解决此主题。

    最棒的

    阿尔茨

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    大家好、Kai、我很快将尝试薄膜电阻器。 该电路板具有实心接地、多种电源旁路电容器、但对电源没有特殊滤波。 假设我的工作频率低于10kHz。  

    谢谢

    费德里科

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    HI Kai、完全设置为:PXI-4463生成差分信号、直接连接到 OPA690板。 其输出将通过 SMA 连接器和同轴电缆传输到高性能频谱分析仪。 电源来自专用的低噪声工作台电源。

    谢谢

    费德里科

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    您好、Alec、我不会沿信号链使用任何滤波;关于频谱分析仪、它的最大值为+30dBm、因此对于+20dBm、我应该很好地满足规格要求、但我会尝试使用较低的功率级别来提高它。

    谢谢

    费德里科

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    通常情况下、我记得我们针对混频器的基波功率大约为-30dBm。 这意味着您在频谱分析仪内部拨入衰减。 很快、您就会进入杂散的本底噪声、然后在这里放大杂散并降低分辨率。 带宽尽可能低-这样做确实有助于将频谱分析仪锁定到源极以找到杂散。  

    或者、您可以在 DUT 之后的基波处添加陷波滤波器。  

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    您好 Federico、

    [引用 userid="486711" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1184482/opa690-harmonic-distortion-measurement/4465181 #4465181"]假设我的工作频率低于10kHz。

    10kHz 的低信号频率并不要求适当的电源电压滤波、而是要求 OPA690的500MHz 带宽。

    如果电源电压线路上只有一个 OPA690、则可以使用简单的去耦电容。 但是、当您的电路包含多个 HF-OPAMP 时、我建议提供 π 型滤波器。 在使用时、我始终在高频运算放大器的电源电压线路中使用 π 型滤波器。 这是与简单去耦电容器相比的一个基本优势...

    Kai

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    您好 Federico、

    如果您对设置或电路进行了编辑、请告知我们、以便我们跟踪您的进度并按照您的操作进行操作。  我将在1月9日星期一的剩余时间进入实验室、可能不会立即回复。

    最棒的

    阿尔茨

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    您好、Alec、本周我将有很少的时间来讨论这个主题。 我可能会尝试使用低失真电阻器、测量 P 和 N 输入端的电压振幅、以查看是否平衡、并尝试 使用较低的输入功率。  

    谢谢

    费德里科

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    您好 Federico、

    好的;这是好的。  我下周不会忘记你。

    最棒的

    阿尔茨