带通滤波电路，自激振荡波形怎么消除？

登录 · 发表于 2018-3-5 15:26

本帖最后由 wangyisnen007 于 2018-3-5 15:43 编辑

ADI网站上有一个滤波器设计向导，我在里面设计了一个200K的带通滤波电路，参数设置和最后得到的电路图如下，运放没用LT6233，用的是ADA4851-4。

但是在做好板子以后，输入端用信号源输入了一个200K的正弦波（下图蓝色波形），在电路图中阶段D的输出（U2D输出）测到的波形如图中黄色部分，这是电路被输入的波导致振荡的缘故吧？该怎么消除？还是说这是板子的原因，跟电路图没什么关系？

在整个电路的最后输出地方（U2A）得到的波形如下图，蓝色的波形是输入，黄色的的波形是输出。
下图是我画的电路板，画的是4层板，R31的右侧是输入，OT2是U2D输出，OT3是U2C输出，OT4是U2B输出，JP3左引脚是U2A的输出。

发表于 2018-3-5 15:30

这种射频类的板子，布板很重要，此段频点的极点不定存在，分布电容的作用累积相位导致正反馈，即使跟评估板一模一样的器件与布板，也会可能自激。

登录 · 发表于 2018-3-5 17:14

断开R4，不要正反馈，明显改善如左波形。

登录 · 发表于 2018-3-6 09:38

captzs 发表于 2018-3-5 17:14
断开R4，不要正反馈，明显改善如左波形。

去掉R4D，回波的自振荡稍微变好一点。但自振荡的问题还是没有根本解决。

登录 · 发表于 2018-3-6 09:42

wangyisnen007 发表于 2018-3-6 09:38
去掉R4D，回波的自振荡稍微变好一点。但自振荡的问题还是没有根本解决。

设计多阶滤波的首选是衰减，一味放大必受饱和与自激所困，采用正反馈更甚。一开始就放大几倍，对强度mv级(假设)的带内频率信号，无济于事；但是强度大的带外信号，就可能饱和与自激，后面再好的设计也不能补救，等于0。所以设计思路最好是，前几阶带内信号强度保持或衰减，带外信号则肯定衰减，此消彼长，当带内信号大于带外信号再边滤波边放大或AGC放大。即使阶间采用简单的电阻分压对所有信号同样衰减，但是随后电路的滤波，对带内外信号增益处理不同，有效抑制自激和避免饱和，使后续电路能够正常工作。

登录 · 发表于 2018-3-6 09:43

这个是去掉R4D的电阻以后，输入多个正弦波，还是会有自振荡的情况。@king5555
还有就是你说的这型电路叫什么电路，怎么查这种电路的资料？

发表于 2018-3-6 11:33

实际电路板上元件值是多少？

发表于 2018-3-6 12:50

xukun977 发表于 2018-3-6 11:33
实际电路板上元件值是多少？

跟电路上的电阻值电容值一样

发表于 2018-3-6 14:49

200KHz超声波接收端信号吧

发表于 2018-3-6 14:57

设信号发生器输出正弦峰峰值为10/T，T为中心频率处的增益，输出频率为顶楼首图中最小值，然后慢慢增大频率，看何时输出幅度最大，记下此时的频率值是多少！

发表于 2018-3-6 16:57

kartik 发表于 2018-3-6 14:49
200KHz超声波接收端信号吧

是的，你也有做这方面的东西吗？

登录 · 发表于 2018-3-6 17:50

wangyisnen007 发表于 2018-3-6 12:50
跟电路上的电阻值电容值一样

这个元件值像是电路综合出的结果，你没有比例放大，有的元件值偏小了。

去掉正反馈，叫“朋友电路”，自己分级单独调试即可，设计信息都在下图中了：

登录 · 发表于 2018-3-6 17:59

原电路是ENF电路，设计信息如下图，分级单独调试，元件值部分，电阻优先选择1k-100k之间的，电容优先选5p--1uF，不要用电解电容。

发表于 2018-3-10 21:57

Q值过大，不推荐使用MFB型滤波结构，最简单方法使用LINEAR的LTC1562-2来做200khz带通滤波，芯片内部是状态可变滤波结构，稳定性高

发表于 2018-3-10 22:32

带通滤波，除了给中心频率指标外，最少还要信号强度、带宽和Q值。例如，中心频率信号强度比带外小100倍，跟信号强度差不多，要求的Q值相差很大；带宽5K与20K对电路的要求也不一样······。当需要多阶滤波，不是各阶都采用同样的参数。

发表于 2019-5-4 17:26

兄弟，你这个电路后来搞定了吗？我也遇到超声波滤波放大电路的自激振荡问题，我是40kHz的中心频率。4k带宽。第一版电路用的是2级MFB构架(两级电路参数都是f0=40k，BW=4k，Gain=20dB）。现在打算换成第一级用VCVS(f0=40k，BW=4k，Gain=8dB），第二级单纯放大20dB，第三级MFB（f0=40k，BW=4k，Gain=8dB）,第四级单纯放大输出（或者做有源阻抗匹配输出）

[电路/定理] 带通滤波电路，自激振荡波形怎么消除？

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