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OPA564功放的线性度问题

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

目前在测试TI的OPA564功放,我们关心的频率是50K-1.3M,测量原理和步骤如下

结果是500KHz以下,谐波非常严重,只差10个dB,  1MHz以上才能到30dB,

帮看看电路和测试方法是否有什么问题,如何改进电路,或者TI有没有更好的功放推荐,谢谢

OPA564测试原理图

 

测试仪器:

安捷伦10M信号发生器

诺德施瓦茨3G频谱分析仪

测试条件:

信号发生器输出固定600mV峰峰值正弦波连接功放输入端,逐步改变频率(测试100KHz-1.5MHz信号发生器的输出信号与谐波频率差大于60dB),测量功放输出端的谐波

 

信号发生器输出信号从100KHz-1.5MHz

 

输入信号100KHz时,功放输出频谱

 

 

 

输入信号300KHz时,功放输出频谱

 

 

输入信号400KHz时,功放输出频谱

 

 

输入信号500KHz时,功放输出频谱

 

输入信号600KHz时,功放输出频谱

 

 

输入信号700KHz时,功放输出频谱

 

输入信号800KHz时,功放输出频谱

 

输入信号900KHz时,功放输出频谱

 

输入信号1.2MHz时,功放输出频谱

 

 

输入信号1.5MHz时,功放输出频谱

1, 请您是做什么应用?

2, 把您的电路改成最基本的同向放大电路,在测试。

3, 瞬态特性,测试结果怎么样?

我也跟你关心同一个问题,失真度!我用的是OPA564-Q1。有收获请分享啊,谢谢!我邮箱:roy_paradise@163.com

Iven Xu

1, 请您是做什么应用?

2, 把您的电路改成最基本的同向放大电路,在测试。

3, 瞬态特性,测试结果怎么样?

1)用于电力载波,载波频率是400kHz-1.5MHz;

2)改成同相放大,原理图如下

测试结果基本没有什么差别,传几张图片

100kHz

300kHz

400kHz

500kHz

700kHz

关于瞬态特性,请问如何测试?谢谢

另外,OPA564是TI推出的电力线载波功放,按道理 3K-150K的频段,应该线性度比较好才对,为什么高频段反而会好点?

您测一下输入输出信号的时域波形,看看是什么情况?

测试结论:时域里波形看不出异常

 

测试条件:

安捷伦信号发生器,正弦波峰峰值1.2V,分别测试频率为100KHz,300kHz,600kHz,1MHz

使用同相放大电路,20V单电源供电

  

测试结果:

 

100KHz时输出频谱

 时域输入输出波形

 

 

300KHz时

 

 

 

600kHz时

 

 

 

1MHz时

 

 

提供两个思路:

1.测一下安捷伦信号发生器的正弦波频谱,看是否已经有较大谐波?

2.降低输入信号幅值和增益,并且叠加个直流分量(最好10V)看看?

1)信号发生器的频谱前面已经提到,至少在60dB以上;

2)输入幅度和增益的组合我们都已经试过,没有多大改善。

能否有另外一款功放推荐给我们,400K-1M,输出功率能到5W左右,我们关心的主要是3次谐波的指标,最好和基波相差40dB左右

Your input amplititude is at 1.2V p-p instead of the nominal 600mV p-p from function generator and your output swing is 12V p-p already.

 

For 20V single end power power supply, you can run 8V p-p befor you see severe distortion

 

To fix it, set your nominal amplititude to 300mV or terminate your circuit input at 50ohm.

1)文档开始,测试条件,写的就是1.2V峰峰值

2)20V的轨电压,不可能只有8V的峰峰值输出

3)有参考设计么

如果测试条件,输入范围都没有问题的话,是否还要注意一下负载的大小?

数据手册上描述在 f=20kHz,vout=8vp,G=10,Rload=60ohm的条件下,THD+N是小于-80dbc的,按照Carter Liu(by TI)给我的邮件回复中,我预估在100k的频率上,THD+N至少也要小于-60db(针对我应用中的负载和增益,我估计应该在68~74db)。因此出现这样的测试情况是完全不合理的。

我估计 Yimin Li 要表达的意思应该是8Vp,而不是8Vpp。 

另外我感觉对于你关注的400K-1M的工作频率,这颗芯片的选型应该不是很合适!

我要用的是100k以下的带宽并且有一定功率要求,才很无奈的去关注20k~100k频段的谐波失真指标。

从数据手册上你就可以看出来,数据表只提供20k以下的THD+N VS frequent 图表,所以我理解这才是它推荐的典型工作带宽。

如果你的测试没有带负载,那就是以频谱仪表笔的输入阻抗作为负载吗? 我看你测试时好像是用AC耦合?

请参考一下,下面的解释:

I do not have OPA564 THD+Noise graphs above 20kHz to share with you but since the Close-Loop Output Impedance increases roughly by a decade between 10kHz and 100kHz (see datasheet), I would presume that THD also increases by a decade within this frequency range.  For that reason, you could estimate the THD curves shown in the datasheet by extrapolating them at 20dB/decade.  Doing so, in case of RLoad=No Load (see datasheet), THD+Noise will reach around 0.005% at f=100kHz while in case of RLoad=5ohm, THD+Noise will get close to 0.1% @ f=100kHz.

是的,输出直接连的频谱仪。我也怀疑是否我的测试方法有问题,

但是直接测量信号发生器的输出信号,至少都在60dB以上的。

关于功放,我们目前评估电力载波频率在400kHz-1MHz。

之前一直用的都是TI的音频功放,1875,载波频率是50-210KHz,由于使用的是BPSK调制方式,尽管从时域波形上看已经严重失真,但是还是可以解调出来的。

现在需要提高通信速率,所以必须评估提高载波频率,使用更复杂的调试方式,比如8PSK,QAM等等,因而会对3次谐波要求比较高。

TI是否有其它的功放推荐使用呢。

这也是Carter Liu 给我的邮件回复!thank Carter Liu , thank TI

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