[参考译文] OPA189：OPAx189作为 LPF 缓冲器

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Other Parts Discussed in Thread: OPA187, OPA387, TINA-TI, OPA189, OPA182, DAC8831

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https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1414321/opa189-opax189-as-a-lpf-buffer

器件型号：OPA189
主题中讨论的其他器件：OPA387、 TINA-TI、 OPA182、OPA187、 DAC8831

工具与软件：

团队、

我正在考虑将 OPAx189用作低通滤波器缓冲器。这只需要一个电阻器和电容器 LPF、其中 OPAx189作为输出端的单位增益缓冲器。在本例中、假设电阻器为100k Ω、电容器为0.1uF C0G。截止频率为15.9Hz。

关于此电路、这里有两个问题：

我们的100k Ω 电阻器远大于 OPAx189的建议最大输入阻抗(SBOA586为1k Ω)、可防止电荷注入("斩波器噪声")噪声和失调问题。然而、在150kHz 斩波频率下、由于电容器的存在、输入阻抗降至10.6欧姆。这种布置是否会导致斩波噪声问题、或者是否在斩波频率下计算输入阻抗以实现最大值？

2.电容对电荷注入的噪声会有什么"积分"的影响吗？如果滤波器截止频率更接近斩波频率(假设为15kHz 而不是10Hz)、您认为更突出吗？

谢谢！

Jack Terrell

4 个月前

0 admin 4 个月前

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尊敬的 Jack：

我假设您已经阅读了以下文章。

https://www.ti.com/lit/wp/sboa586/sboa586.pdf

根据您的说明、LPF 的截止频率在15.9Hz 非常低、您可能关心1/f 噪声、而不是宽带噪声。如果是低压斩波放大器、您可以选择 OPA387。斩波频率在 LPF 频率之后将近四十年、"斩波噪声"效应将衰减接近80dB 或者更多、所以这应该不是您关心的问题(此外、斩波噪声是一个非常微弱的谐波噪声、并且额外衰减80dB 将是微不足道的噪声、它甚至也不在您应用兴趣的带宽内。)。

e2e.ti.com/.../OPA387-LPF-09172024.TSC

如果您有其他问题、请告知我们。

此致！

Raymond

0 admin 4 个月前

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Raymond

感谢您的回答、但我不确定问题是否已完全理解。我知道 OPAx189 (或 OPAx387)之后的15.9Hz 会非常好地衰减斩波噪声、1/f 噪声非常好(与所有斩波电路一样)、但问题是滤波器是否位于 OPAx189之前。

根据我的理解、斩波放大器的输出级是相当标准的、而输入级是不寻常的部分。主要问题是输入级如何响应电容器。

我知道斩波之后是 LPF 的行为、但我还没有看到很多关于 LPF 之后是斩波器的示例或具体建议、例如获得没有1/f 噪声和极小偏移的低阻抗低带宽输出。该电路的应用是用于缓冲 DAC、以便降低宽带噪声、但具有低输出阻抗。 DAC 可以是非缓冲 DAC、在信号进入该电路之前由另一个斩波器进行缓冲。

我能够在 TINA-TI 中(随附文件)做一些测试、结果表明、噪声主要取决于反馈和输入电阻的并联电阻值、如 SBOA586中所建议。导致噪声尖峰出现问题的主要因素是较大的反馈电阻器(100k+)。不过、我无法从数据表的噪声频谱中重现斩波频率以上的时髦模式、因此我确信噪声会在某种程度上得到简化。

谢谢！

Jack Terrell

e2e.ti.com/.../sbomaf0d_5F00_mod_5F00_09182024_5F00_jack.TSC

0 admin 4 个月前

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尊敬的 Jack：

运算放大器在没有补偿的情况下无法驱动容性负载。仿真中的 CL 以 FF 或 pF 为单位、如果运算放大器正在驱动此类容性负载、这是可以接受的。一旦容性负载大于100pF 或较大、就必须检查环路稳定性。如果运算放大器环路补偿不当、运算放大器可能会在输出端振荡(不稳定问题)。

此电路的应用是缓冲 DAC、降低宽带噪声、但具有低输出阻抗。

如果应用正在缓冲 DAC、则可以选择在 OPA189/OPA387的输出级之后缓冲并执行后 LPF。我需要知道运算放大器在输出级处正在驱动什么。

您可以将运算放大器用作有源滤波器、例如 SallenKey 或 MFB 二阶滤波器以及某些运算放大器。通过此选项、您可以滤除应用中任何不需要的噪声或频率区域。

您能给我发送一个原理图或图纸、说明如何滤除 DAC 信号吗？如果您考虑上面的运算放大器配置、它可能无法正常工作。

如果您在100kΩ 的输出终端之后放置 LPF/100nF、则可能有也可能没有电流来驱动 LPF。因此、更容易先缓冲 DAC 信号、然后再将其滤除。

此致！

Raymond

0 admin 4 个月前

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1fF (0.001pF)基本上是"删除"电容器 CL、在从 OPA189页面下载的原始文件中、该电容器最初设置为15pF。它基本上什么也不做。

对于驱动100k Ω 滤波器、我没有太多疑问。在最坏的情况下、这只需要不到1mA 的输出电流、DAC 只会被缓冲(例如、如果阻抗较高、可以由另一个 OPA189、OPA182或 OPA187缓冲)。如果我想变得非常便宜、我甚至可以在没有缓冲的情况下将 DAC 输出放置到 RC 滤波器中、并且只考虑它的输出阻抗(对于截止频率的精度不是很好、但对很多都足够好)。

此放大器的输出将充当求和放大器下游中的失调电压。求和比的输出需要具有相当低的阻抗才能保持精确。我不想筛选整个总和、仅筛选 DAC 偏移。