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[参考译文] TL974:电源和输出信号周期性压降需要大电容

Guru**** 2633905 points

Other Parts Discussed in Thread: TL974

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/audio-group/audio/f/audio-forum/1584729/tl974-periodical-voltage-drops-on-supply-and-output-signal-require-massive-cap

部件号: TL974

我们尝试使用 TL974 以增益 10 放大 30kHz 信号。  
但是、我们看到电源周期性下降、这在输出信号中也能看到。  
TL974 在 11V 电压下运行、并使用与 1000uF 电解电容器并联的 100nF X7R。 如果没有 1000 μ F Elko、问题会更糟。  
但是、如果测量运算放大器的输出电流、则该电流将低于 1mA。  
该问题会在我们的电路中出现、但也会出现在试验电路板上没有其他半导体的试验电路板上。 在试验电路板上、时序更像是在我们的电路板上。  

我不了解在不测量 OPAMP 输出端的任何(大)电流时电源电压为什么会下降。  
您是否有设计提示或想法接下来要检查的内容?
因为在不了解底层问题的情况下添加 1000uF 电容器并不是很好的解决方案。
2025-11-04_15h34_27.png
找到带和不带输入信号的附加图片。 左侧使用 10uF X7R MLCC、并联到 1000uF (=1mF) 电解电容器的 100nF 0402 X7R MLCC。

 

 

 

 

  • 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。

    Felix、

    大多数运算放大器都会消耗毫安或微安范围内的静态电流。  此外、大多数放大器只能输出 10mA 至 50mA 范围内的电流。  TL974 具有最大 2.8mA 的静态电流、1.4mA 的拉电流能力和 80mA 的灌电流能力。  灌电流能力实际上高于大多数运算放大器。  由于您测量 1mA 的输出电流、最大电源电压应为 1mA + 2.8mA = 3.8mA。

    您可以通过考虑电流、电容和电荷来计算电源压降。  假设电源电流为 3.8mA。  我假设电流是周期为 200us 的交流电流。  如果电流不是交流电、则不会导致纹波。

    Q = I*t  =(3.8mA)*(200us)= 0.76uC

    V = Q/C = 0.76uC/1000uF = 0.76mV(适用于大电容)

    = Q/C = 0.76uC/0.1uF = 7.6V(对于小电容器)

    分析假设电容器未充电。  由于您确实有电流源、因此压降将远小于该值。  然而、这确实表明、如果去耦很小、电源电流会导致显著压降。  如果交流电流的频率较高、压降通常会更糟、因为电源(非电容器)会受到带宽限制。   对于您的电源、您应该有一个大容量电容器 (10uF) 和一个局部去耦 (0.1uF)。  我认为您不应该只有 0.1uF 电容器。  坦率地说、即使只有 0.1uF 电容器、大多数电源也可以输出足够的电流以将纹波保持在相对较低的水平、但通常建议使用大容量电容器。  对于 TL974 等任何运算放大器、确实不需要 1000uF。

    以上信息与交流电流可能产生的压降有关。  同样、请记住、该分析仅假设电容器中存在电荷、并且没有额外的电源电流。  我怀疑您可能遇到不同的问题。  根据您的图像、我看到两种不同的频率。  一个频率是施加到运算放大器的实际信号(较高的频率)、另一个频率是无法解释的(较低的频率)。  运算放大器信号看起来像是在低频信号之上波动。  如果移除运算放大器、电源上是否仍有低频信号?  我想您的电源在没有运算放大器的情况下会产生这种纹波。  它出现在输出端的原因是运算放大器的 PSRR 不足以抵消电源信号。

    长话短说。  运算放大器无法消耗足够的电流来导致这种较大的纹波。  您应该有一个大容量电容器、但 1000 μ F 似乎过大。  如果在没有运算放大器的情况下、电源中有大量纹波、那么您需要改进 电源、我会将问题直接交给我们的电源团队之一。  您的电源是开关电源还是使用 LDO?

    希望以上信息能帮助您调试问题。  此致、艺术