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THS7001自激问题

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

我前级用OPA820做跟随 测试感觉很好

后面直接级联ths7001的前级放大

刚开始设置的反馈电阻为3.9k,增益电阻为1.2k,输出不接电阻直接用示波器探头测试发现芯片自激

在输出接入51欧姆的电阻后测试发现自激现象消失  但是带宽只能到达800khz 

所以我打算按datasheet上说的将Rf设置为499欧 由于条件限制 我设置为470欧 在tina仿真时发现效果蛮好  

但是实际测试发现芯片一直自激  无论是否在输出串联电阻

电路图如下所思

请各位老师帮忙分析一下 谢谢

添个附件吧

 

“输出不接电阻直接用示波器探头测试发现芯片自激,在输出接入51欧姆的电阻后测试发现自激现象消失  但是带宽只能到达800khz”

从上面两句话,我猜测应该是由于你的示波器探头引入了容性负载导致了自激,因为探头本身在接入的时候会有寄生电容存在,而你在输出接入51欧姆之后,相当于增加了一个零点,那么改善了相位,同时也造成了带宽的减小。

其实如果直接接后续的电路,可能未必会直接产生自激现象。

另外,以你接探头为例,你可以在仿真的时候,在输出端接上一个电容对地,当做一个容性负载,然后在进行仿真,那么与实际情况可能就比较接近了。

你好  

我看到示波器探头处标明1M  1p是不是说我可以接一个1M的电阻以及一个1p的电容  然后进行仿真

此外为什么在放大倍数为2后 我i即使是接了51欧的电阻 电路依旧自激呢?

还有  你有关于测试探头这方面的经典资料么

谢谢

我仿真了

下面是仿真图形

从图形看仿真效果还差不多

示波器探头的1p应该是电容值,但是1M可以通过查相关的型号来确认。

我想问下,你的51Ω是接在反馈点点之前还是之后呢?建议接在反馈点之后。

没有测试探头方面的资料,但是可以推荐你有时间看一下Tim Green的运放稳定性分析,里面有比较详细的关于运放稳定性方面的分析,包括如何使用TINA分析运放稳定性,我不是很清楚你的两条曲线是如何获得的,即其是哪个增益,VF2/VG1?

你不要只把频率范围设到100MHz,太低了,红色的闭环曲线还没掉到0呢,怎么看相位裕度?另外,从你第一个帖子附上的Bode plot来看,闭环增益掉到4dB的时候相位已经掉了接近140°了,你要是把频率范围设到1GHz,不出意外的话应该出现闭环增益掉到0的时候相位掉超过180°。也就是说,仿真的时候相位裕度就已经是负的了,当然会震荡。

你不要只把频率范围设到100MHz,太低了,红色的闭环曲线还没掉到0呢,怎么看相位裕度?另外,从你第一个帖子附上的Bode plot来看,闭环增益掉到4dB的时候相位已经掉了接近140°了,你要是把频率范围设到1GHz,不出意外的话应该出现闭环增益掉到0的时候相位掉超过180°。也就是说,仿真的时候相位裕度就已经是负的了,当然会震荡。

Tim Green的运放稳定性分析,可见

www.deyisupport.com/.../1046.aspx

感觉他这个问题不是探头引起的,毕竟7001是个宽带放大器,要是连探头这点寄生电容都驱动不了,那就不正常了。

其实从理论上来说不可能因为这个探头(1p电容值)引起的,但是shelher之前提到电路在实际的调试中添加了一个51Ω的电阻之后,振荡消失了,猜测这个可能的原因就是负载是偏容性的,可能首先还是需要检查可能带来干扰或者容性负载的地方。

不好意思,刚才没有看到你的第二张仿真图。

1. 你需要的闭环带宽要多大?7001输出端的负载电容大约多大?

2. 你的闭环仿真不对,如果想看7001的闭环传输特性,应该单仿7001,即信号源应该从正端注入。你现在跑的仿真,是信号经历了两个闭环之后总的传输特性,不能真实的反映7001的闭环特性。

我需要芯片在0-10M能较好的工作     实际7001不需要驱动容性负载  我只想测试一下它前级的放大输出是否正常

正常的话我会考虑直接和后面的PGA部分相连 实现可变增益控制

对于flei提出的加的51欧电阻位于反馈点以后  51欧没有接地 是直接与探头相连

我按照 Decapton Wang的说法看了一下  的确在下降到0db的时候相位为下降到200的确超过了180°

请问是什么原因造成的?

按照datasheet上说  放大5倍带宽已经是超出了10M不少了   不应该有这种现象a

我是初学者  还望两位老师多多指教了

帮你仿了一下,把.TSC文件放在附件里,你可以评估一下。主要改动是把470Ohm电阻换成25Ohm,在输出端与负载电容之间加了一个50Ohm的小电阻。多烧一点电流是肯定的,毕竟你的应用需要覆盖到10MHz的带宽。

我不需要驱动负载的我只想测试一下它前级的放大输出是否正常

正常的话我会考虑直接和后面的PGA部分相连 实现可变增益控制

我用我使用的电阻仿真了一下  感觉和你得到的结果差不多  

请问如果我要放大4倍该如何设置才能让OPA820与7001级联时不发生自激状况?

单独一个7001应该很好搞定

级联就出现自激    该如何解决?

谢谢

老师

我做了一个仿真  你看看行不行

提一些意见  我最后的输出准备直接接7001的PGA部分

 

这样可能不是很符合实际情况,因为

1. 反馈电阻两端的寄生电容可能就有几个pF,你在仿真中并一个1pF电容意义不大。

2. 仿真的时候还是建议在7001后面挂上负载,这个负载可能是ADC的输入电容,也可能是下一级放大器的输入电容,也可能是实际电路板上的寄生电容。总之实际电路中7001的输出端肯定会有容性负载,所以建议在仿真前估计一下这个容性负载有多大,并添加至输出端。

3. 不存在“级联自激“的说法。自激是反馈产生的,可是你的两个放大级并没有级间的反馈,只是内部反馈,所以分析自激时,需要看一看是自激产生在哪一级,是哪一级的相位裕度不够。

那若果我需要获得4倍的增益

反馈电阻设置为多大比较合适?

谢谢

先前发给你的.TSC文件里把两个50 Ohm改成20 Ohm和60 Ohm,输出端加一个1~50 Ohm的电阻改善相位裕度。基本上有30°裕度就能接受了。你可以再按照你的应用仿一下。

好的  谢谢指导

有一点需要说明,速度和增益是一对矛盾,如果想在高速/宽带情况下满足一定增益,最直接的办法就是烧更多的电流。这个观点也可以这样描述,反馈和速度是一对矛盾,应用反馈结构还要求速度,最直接的办法就是烧更多的电流。

THS7001反馈电阻的设置要考虑一是增益,另一个是电源电压,根据datasheet上的figure18和figure19。把反馈电阻选小一点,会好一些。

关于自激,由于THS7001的开环输出阻抗为20ohm,是一个不小的值,要特别注意其容性负载的影响,容性负载不只是电容。由导线引入的容性负载也是不小的值。另个输出端隔离电阻理论上为输出阻抗的十分之一以上即可。

如果输出的隔离电姐选择49.9ohm,可以用示波上的50ohm输入阻抗测量。

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