Ce tampon d'ampli op oscille et je ne peux pas comprendre pourquoi

Actuellement, c'est la seule pièce assemblée sur le circuit imprimé. Il s'agit d'un simple circuit tampon inverseur qui devrait être à l'entrée. L'amplificateur opérationnel (LTC6241HV) est alimenté à +/- 5 V à partir d'une alimentation linéaire de banc. Les broches d'alimentation sont contournées avec des bouchons de 0,1 uF.

J'entre un sinus de 1KHz et sur la sortie j'obtiens un sinus de ~ 405KHz superposé au signal de 1KHz. J'ai essayé de construire un deuxième PCB mais les résultats sont exactement les mêmes.

Si quelqu'un sait ce qui pourrait être la cause de cela, je serai heureux d'entendre.

Fiche technique du LTC6241HV

operational-amplifier buffer oscillation

— user733606
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Wow, 1MEGohm: c'est dangereux. Essayez de réduire R1, R3.

— glen_geek

Le plus problématique: le condensateur C6 qui donne au gain de boucle une caractéristique passe-bas. En conséquence, un déphasage supplémentaire qui réduit la marge de phase - en particulier en raison de la configuration du gain unitaire

— LvW

Si vous avez besoin d'un Z élevé, ajoutez un petit condensateur (même quelques pf) à travers R1 en parallèle. Cela devrait aider à tuer l'oscillation. Mais sachez que la réponse haute fréquence est affectée. Une valeur optimale devrait permettre une réponse plate à environ 1 MHz.

— glen_geek

Si vous ne pouvez pas réduire R3 (au moins à 100k, mieux si encore plus bas), vous pouvez shunter R1 avec un condensateur, en définissant par exemple 100kHz ou une bande passante inférieure. Sinon, vous pouvez shunter l'entrée non inverseuse à la masse avec, disons 100kohm environ, en réduisant le gain de boucle.

— carloc

Quelqu'un a-t-il posé des questions sur la capacité de charge pour ce problème? Avec n'importe quel câble, vous obtiendrez xx pF / m et la fiche technique spécifie la série R en fonction de la charge pF pour des raisons de stabilité. Pourquoi avez-vous choisi cet appareil pour un gain de -1? Quelle est la charge pF?

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Réponses:

Les fournisseurs de puces souhaitent que leurs utilisateurs évitent les erreurs de conception courantes, comme le montrent les exemples d'application dans leurs fiches techniques. Celui-ci est traité par Linear Technology dans sa fiche technique pour LTC6241. Cela s'applique également à de nombreux autres amplificateurs opérationnels:

Les bonnes performances de bruit de ces amplificateurs opérationnels peuvent être attribuées aux gros périphériques d'entrée de la paire différentielle. Au-dessus de plusieurs centaines de kilohertz, la capacité d'entrée augmente et peut causer des problèmes de stabilité de l'amplificateur si elle n'est pas cochée. Lorsque la rétroaction autour de l'ampli op est résistive (RF), un pôle sera créé avec RF, la résistance de la source, la capacité de la source (RS, CS) et la capacité d'entrée de l'ampli ﬁ cateur. Dans les con ﬁ gurations à faible gain et avec RF et RS même dans la gamme des kilohms (figure 4), ce pôle peut créer un décalage de phase excessif et éventuellement une oscillation. Un petit condensateur CF en parallèle avec RF élimine ce problème.

schématique

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

— glen_geek
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Comme l'a suggéré glen_geek , j'ai ajouté un plafond de 15pF sur R1. Au freq. d'oscillation (~ 400KHz), cela a une impédance effective d'un peu plus de 25KOhm. Parallèlement à 1MOhm R1, ce chiffre reste presque inchangé. À cette fréquence. le gain est d'environ -0,025 donc fréq élevé. être filtré. La sortie est maintenant une onde sinusoïdale inversée, comme prévu. Merci à tous pour vos contributions!

— user733606

À cette fréquence. le gain est de l'ordre de 0,025 fréq si élevé. être filtré. Pouvez-vous expliquer ce que vous entendez par là? Je pensais que le gain de cet ampli-op était de (-1). Comment est-il arrivé à 0,025 et pourquoi est-il affecté par la fréquence?

— Eran

@Eran à 400Khz, le plafond de 15pF a une impédance d'environ 26,5Kohm et R1 ne change presque pas ce chiffre, donc le gain que l'ampli op a à cette fréquence. est -26,5K / 1M = -0,0265 qui est l'atténuation à cette fréquence plus élevée. Ceci est comparé au gain à une fréquence plus basse. disons 5KHz où le capuchon a une impédance beaucoup plus élevée, donc le gain de l'ampli op est plus proche de -1. Il s'agit d'un comportement typique d'un filtre passe-bas.

— user733606

Droite! Même si vous avez écrit cela, je n'ai pas pensé à l'impédance du condensateur et de la résistance en changeant en parallèle le gain global de l'ampli op - je pensais que le gain était toujours (-1) car il y a deux résistances 1M. Merci!

— Eran

+1 L'une des parties d'entrée CMOS que j'ai beaucoup utilisées a un frontal qui se compose de dizaines de MOSFET en parallèle, disposés dans un réseau XY avec la moitié des transistors pour chaque entrée. De cette façon, les variations à travers la tranche sont minimisées et Vos est minimisée. Ni cela ni les conséquences (capacité d'entrée élevée) ne sont divulgués dans la fiche technique bien qu'ils visent des applications de faible puissance où des résistances de rétroaction de haute valeur sont courantes. Alors peut-être que TI n'est pas aussi enthousiaste que LTC.

— Spehro Pefhany

Pour équilibrer le circuit, vous avez besoin d'une résistance 499K en série avec l'entrée (+), broche 3. Il annulera tout décalage et résoudra éventuellement votre problème d'oscillation.

— Dan_LXI
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