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请问大侠们ADA4817做TIA时的间歇周期性噪声该怎么解决？

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世界心|  楼主 | 2017-5-26 13:17 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
AD, TI, 噪声, 电路, 信号
本帖最后由 世界心 于 2017-5-26 13:26 编辑

各位大侠你们好。我想请教一个问题。我在使用ADA48417做TIA的时候，总是在输出信号中测量到周期性出现的噪声信号。无论如何调整R3与C4的大小（主要调整C4），这样的噪声总是存在并且幅值改善效果不是很好。电路原理图如图所示。这是简化的示意图，实际电路中使用了FB这些引脚，并且功能正常。运放的供电电源均来自于高PSRR的LDO，电源中噪声非常小。将结电容在55pF左右的光电探测器接到电路中，输出端SOut出现周期性的振荡波形如示波器测量所示。通过断开R4测量TIA的输出，发现TIA输出中存在同样的噪声信号，只是幅值较小，初步判断这个噪声来自于TIA中。检查电路板中各个位置的地线，示波器2mV档位未发现有明显的噪声。请问这个噪声出现的原因是什么？我应该怎么做才能消除这个噪声？




运放电路图.png (450.23 KB )

运放电路图.png

示波器波形.jpg (513.78 KB )

示波器波形.jpg

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沙发
airwill| | 2017-5-26 15:42 | 只看该作者
我怀疑这个噪声来自电源. 先排除一下看看

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板凳
世界心|  楼主 | 2017-5-27 09:45 | 只看该作者
airwill 发表于 2017-5-26 15:42
我怀疑这个噪声来自电源. 先排除一下看看

电源啊，电源来自于高PRSS的LDO芯片的。示波器测试电源中噪声很小诶。所以才找不出来原因

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地板
lijingxiu| | 2017-11-6 16:13 | 只看该作者
我今年刚开始也用的这个芯片  我们用在DTS上  有兴趣可以交流一下 QQ 846212285

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5楼
xiaxingxing| | 2017-11-6 22:12 | 只看该作者
本帖最后由 xiaxingxing 于 2017-11-6 22:16 编辑

你的信号源是多少频率的，我看这个TIA的增益带宽积很大。可以选用小一点频带宽的TIA，把全频谱宽度的噪声（白噪声）降低到频率f以内的噪声。另外一个就是系统的固有噪声也是要考虑的范围。降低温度有利于降低这种噪声。你图中的R4 和R5（应该是C5）组成的低通滤波器参数貌似设置的不对啊。另外，噪声和f成正比，f和电容成反比，所以你反馈电阻并联的C应该大点。

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6楼
世界心|  楼主 | 2017-11-7 09:57 | 只看该作者
xiaxingxing 发表于 2017-11-6 22:12
你的信号源是多少频率的，我看这个TIA的增益带宽积很大。可以选用小一点频带宽的TIA，把全频谱宽度的噪声（ ...

我电路的带宽大概设置在5M左右。TIA在对电流保持33K增益的情况下反馈电容必须很小，这个是根据运放参数计算出来的保持45°相位裕度的反馈电容量。GBP小的运放不能满足电路带宽要求。R4\C5低通，时间太长不太记得参数了。感谢你的回答，谢谢

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7楼
william008| | 2017-11-7 21:15 | 只看该作者
示波器的时间比例放小，看噪声的频段是多少。
如果示波器有FFT功能，可以更直观的看出噪声的频段。
再比较LDO的PSRR曲线。如果噪声频率太高，其实PSRR就很低了。
高频段用LCR滤波器的效果比LDO好。

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8楼
maxmaxsun| | 2017-11-8 10:00 | 只看该作者
能不能试一下:把C4,C14和R5三个电容先去除,然后看一下噪音.

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9楼
世界心|  楼主 | 2017-11-8 15:36 | 只看该作者
maxmaxsun 发表于 2017-11-8 10:00
能不能试一下:把C4,C14和R5三个电容先去除,然后看一下噪音.

之前测量的，将C4、C14去掉之后噪声会变得很严重，因为运放没有补偿电容了啊

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10楼
shirl| | 2017-11-8 15:37 | 只看该作者
高psrr 并不是 全带宽 psrr都高

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11楼
世界心|  楼主 | 2017-11-8 15:39 | 只看该作者
william008 发表于 2017-11-7 21:15
示波器的时间比例放小，看噪声的频段是多少。
如果示波器有FFT功能，可以更直观的看出噪声的频段。
再比较L ...

好的，感谢您的指点。因为这个项目时间过去老长了，之后换了芯片基本解决了问题，这个片子上的问题依然存在，后面我再去详细测量一下。

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12楼
世界心|  楼主 | 2017-11-8 15:41 | 只看该作者
shirl 发表于 2017-11-8 15:37
高psrr 并不是 全带宽 psrr都高

噪声并不是一直存在的，而是间隔5ms才出现一簇，，如果PSRR不够，整个时间上应该都会出现较大的噪声吧

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13楼
shirl| | 2017-11-8 17:07 | 只看该作者
本帖最后由 shirl 于 2017-11-8 17:11 编辑
世界心 发表于 2017-11-8 15:41
噪声并不是一直存在的，而是间隔5ms才出现一簇，，如果PSRR不够，整个时间上应该都会出现较大的噪声吧 ...

1HZ方波 调制10MHZ 正弦波， 加在 ldo输入，你期望得到什么？哪怕是高psrr估计200k 开外已经没有一点用了 ，而几十kHZ到几百kHZ 很有可能是从开关电源来的

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14楼
戈卫东| | 2017-11-8 18:54 | 只看该作者
噪音周期是10毫秒，首先怀疑是电源噪音。。。。

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15楼
戈卫东| | 2017-11-8 18:57 | 只看该作者
现在一些功率较大的开关电源会带APFC，会产生这种特征的噪音。

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16楼
世界心|  楼主 | 2017-11-9 16:15 | 只看该作者
shirl 发表于 2017-11-8 17:07
1HZ方波 调制10MHZ 正弦波， 加在 ldo输入，你期望得到什么？哪怕是高psrr估计200k 开外已经没有一点用了  ...

最后测量证实这个噪声跟工频电磁干扰相关，应该是房间中的电源线之类的干扰到了。将设备移到电磁环境相对干净的地方，噪声基本上就没了。可能是电路板上的噪声屏蔽没做好。

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17楼
世界心|  楼主 | 2017-11-9 16:15 | 只看该作者
戈卫东 发表于 2017-11-8 18:54
噪音周期是10毫秒，首先怀疑是电源噪音。。。。

后面发现，应该是来自工频电磁干扰。板子电磁屏蔽没做好。

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18楼
世界心|  楼主 | 2017-11-9 16:16 | 只看该作者
戈卫东 发表于 2017-11-8 18:57
现在一些功率较大的开关电源会带APFC，会产生这种特征的噪音。

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