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[参考译文] OPA1655：有关旁路/去耦电容和电源噪声降低的额外见解

admin
Guru**** 2448780 points
Other Parts Discussed in Thread: TINA-TI, OPA1655, JFE150EVM

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/1355480/opa1655-additional-insight-on-bypass-decoupling-capacitance-and-power-supply-noise-reduction

器件型号：OPA1655
主题中讨论的其他器件：Tina-TI、、 JFE150EVM

您好、团队成员：

在双电源条件(VS =±3V)下使用 OPA1655来放大10kHz 方波调制信号。 我设计的 OPA1655系统的闭环带宽(或截止频率)为~100kHz。 我用 TINA-TI μV 并通过手算在10kHz 下证实的仿真输出噪声密度为3.73 μ V/√Hz、我想尝试使其尽可能接近该值... 这让我转而讨论电源噪声和旁路/去耦电容器。

我正在使用一个额定具有≤1mV rms 纹波的 B&K 1760A 直流电源(假定20 MHz 带宽是因为所附的数据表中未指定的)。 在忽略1/f 闪烁噪声的情况下、该电源的等效输出噪声密度为2.2  μ√μV Hz 宽带。  我  μV 降低(或在可能的情况下消除)此电源噪声、使其在10kHz 时的 OPA1655输出噪声比3.73 μ V/√Hz 低3倍。  

我计划使用100nF NP0/C0G 封装电容器(用于低 ESR)作为旁路电容器、并根据 OPA1655数据表第8.4.1节的建议使用一个具有接地/电源平面的4层 PCB。  

如果我希望进一步确保良好的信号保真度并降低电源噪声、应该：

1.使用与100nF 电容并联的附加低 ESR 陶瓷和/或电解电容、以便在电容 跨度为 OPA1655的 GBW 或仅涵盖我设计的 OPA1655系统的100kHz BW 时保持等效低阻抗？ (担心使用更多的电容器、因为可能会产生谐振。)  

2.使用铁氧体磁珠而不是额外的旁路电容器？

是电容倍增器电路、例如发射极跟随器 NPN RC 滤波器(请参阅此视频 https://www.youtube.com/watch?v=wopmEyZKnYo)与选项1相比、可更好地消除电源噪声。 和2. ？

欢迎并感谢任何其他建议！  

感谢您抽出时间阅读我的帖子！ (抱歉、这些问题很普通、这是我第一次设计模拟电路、更不用说高精度/低噪声电路了...)  

e2e.ti.com/.../1760A_5F00_Series_5F00_datasheet.pdf

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    TI__Guru**** 2448780 points
    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。

    嗨、Camille、  

    您可以考虑添加与我在 JFE150EVM 上所做操作类似的 LC 滤波器。 下面的视频链接提供了有关电源滤波的更详细的说明。  

    https://www.ti.com/video/3872230260001

    我在下面为 EVM 使用的电感器值为100uH。  

    此致、  

    克里斯·费瑟斯通

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    TI__Guru**** 2448780 points
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    Chris、您好！

    谢谢回复！

    我看了你分享的视频... 但老实说、Robert 谈论的很多内容都已经超过了我的预期。 Robert 认为、要将输入开关电源噪声降低>60 dB、最好使用2级 LC 电路。  

    参考可以得出  

    yiyang yan 说：
    您可以考虑添加一个与我在 JFE150EVM 上所做类似的 LC 滤波器

    您是否选择将此类滤波器用于您的电源线、因为电容器仍然可以作为 IC 电源引脚上的旁路实现、而电感器和电阻器并联提供额外的噪声衰减？  

    从我对旁路电容器理论的有限理解出发、我认为应避免向电源布线中添加额外的电感。 或者、只要旁路电容器尽可能靠近 IC 电源引脚、旁路电容器和电源单元之间的任何/额外电感都不会"损害"旁路电容器的性能？

    欣赏您的见解！

    此致！

    凸轮

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    TI__Guru**** 2448780 points
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    嗨、Camille、  

    我不是电源专家、但电感器用于滤波、因为在频率下电感器会形成开路、不允许高频信号传递到器件。 在直流处、电感器短路并允许直流电势传递到器件。 在频率下、电容器会发生短路并将高频信号短接到地。 电容器在直流下打开。我在电路板上添加了这些占用空间、因为它是一种对电源噪声敏感的分立式 JFET 解决方案。 OPA1655具有电源抑制比或与其相关的 PSRR 规格。 此特性与电源滤波相结合、可提供良好的性能。  

    电感器 L1首先与电源连接串联。  您可以在我下面的布局中看到、电容器位于电感器之后。  

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    TI__Guru**** 2448780 points
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    嗨、Camille、  

    这里是显示电感器 L1位于我的电源香蕉插孔旁边的布局。 电容器 C1和 C2位于电感器之后、提供去耦和电荷桶、以便与器件通信。  

    此致、  

    克里斯·费瑟斯通

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    TI__Guru**** 2448780 points
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    嘿、Chris、

    再次感谢您的持续洞察并提供布局 PCB 示例！

    我将进行一些计算、以确保 LC 的截止频率远低于1kHz、从而尝试防止任何 ≥10kHz 的电源噪声到达运算放大器。

    此致！

    凸轮

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    TI__Guru**** 2448780 points
    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。

    嗨、Camille、  

    没问题。 请告诉我是否可以提供进一步的帮助。  

    此致、  

    克里斯·费瑟斯通