一个运放自激问题

1万 · 2021-5-13 10:28

由于购买电子元器件好奇心重，不怕国产小芯片，买tl082时，直接选了国产小芯片，导致出现问题。
搭了个电桥电路如下：

问题：开机不自激，一直不自激，当信号发生器，由正弦波，转换成方波或三角波触发自激，一直自激，信号发生器关闭依然自激。
黄色为V1输出波形，蓝色为V2输出波形
正弦波

方波

三角波

关掉信号发生器，频率大概3-4M

为什么会自激？

2万 · 2021-5-13 10:41

Cx所致，C1补偿不够。

1万 · 2021-5-13 11:00

HWM 发表于 2021-5-13 10:41
Cx所致，C1补偿不够。

C1经二进制电容箱扫描，在512nf之内无解。只能对v2由影响，对v1无影响。测试图

目前已知振荡频率为3-4M，可推测是一个很小的电容引起的，这个很小的电容在哪呢？

2万 · 2021-5-13 11:06

叶春勇发表于 2021-5-13 11:00
C1经二进制电容箱扫描，在512nf之内无解。只能对v2由影响，对v1无影响。测试图

目前已知振荡频率为3-4M ...

前面没看清楚。你这是V1不稳定，而V2稳定。那么查一下TL082是否单位增益稳定？

1万 · 2021-5-13 11:24

HWM 发表于 2021-5-13 11:06
前面没看清楚。你这是V1不稳定，而V2稳定。那么查一下TL082是否单位增益稳定？
...

解决方案：

v1经RC到正电源，到负电源，到地。或用rc到正电源，负电源到地，都可。
输出分布电容导致的？

1万 · 2021-5-13 11:48

你的示波器探头用X10档试一下，

1万 · 2021-5-13 12:40

本帖最后由叶春勇于 2021-5-13 12:54 编辑

manbo789 发表于 2021-5-13 11:48
你的示波器探头用X10档试一下，

不是示波器的问题。试过了。现在正弦波

方波

三角波

只要输出加个rc或r就没问题。

2万 · 2021-5-13 13:01

叶春勇发表于 2021-5-13 12:40
不是示波器的问题。试过了。现在正弦波

方波

你这是加了负载（RC或R）。空载可能有问题。

2万 · 2021-5-13 13:09

king5555 发表于 2021-5-13 13:05
少了偏罝电阻。

前面接了信号源。

1万 · 2021-5-13 13:19

本帖最后由叶春勇于 2021-5-13 13:23 编辑

HWM 发表于 2021-5-13 13:01
你这是加了负载（RC或R）。空载可能有问题。

我测了一下这个国产小芯片运放，电压跟随器的带宽，发现有两个波峰，示意图如下从1.3M开始出现大于1的增益，到2.8M，放大4倍，然后略微下降，到了6.7M又出现4倍放大，到9.5M然后迅速下降

不知道正品tl082是不是这样的。这个-3db带宽是不是9.5M-10M左右？

2万 · 2021-5-13 13:28

看TI的TL082

2万 · 2021-5-13 13:32

king5555 发表于 2021-5-13 13:27
你能保证信号源有零电平，而没有隔直吗?尽管信号源有零电平，电缆线也不是纯净的偏置回路。
何况在不接信 ...

根据电路图，“偏置”不存在问题。

至于实际的信号源是否有“隔直”，问LZ去。

2万 · 2021-5-13 13:33

叶春勇发表于 2021-5-13 13:19
我测了一下这个国产小芯片运放，电压跟随器的带宽，发现有两个波峰，示意图如下从1.3M开始出现大于1的增益 ...

估计那个国产的器件与标准器件差异较大。

1万 · 2021-5-13 13:49

king5555 发表于 2021-5-13 13:27
你能保证信号源有零电平，而没有隔直吗?尽管信号源有零电平，电缆线也不是纯净的偏置回路。
何况在不接信 ...

我买的信号发生器，台湾产，dc偏置又专门的选项，开机默认不开的。
由于放大倍数不大，几个mV的偏置，不影响的。我也看不出来。
这个两个运放后面各加一个运放，加直流偏置的1.65V直接进单片机，进行数字信号处理。
单片机的1M采样，已经调通。现在stm32f103c8t6已经涨价到几十元，有一种玩高级单片机的感觉。

1万 · 2021-5-13 15:35

本帖最后由叶春勇于 2021-5-13 15:42 编辑

1khz：

2khz：

4khz

8khz

V2=[ 0.8118 1.4500 2.1800 2.6300]
V1=[1.6100 1.4600 1.1200 0.6730]
Xc=I/V=V2/1800/V1=[0.000280124223602 0.000551750380518 0.001081349206349 0.002171041769853]
f=[1000,2000,4000,8000]
w=2*pi*f
C=Xc/(2*pi*f)=[44.583154866114782 43.906900206097461 43.025517849743537 43.191503666386488]
这是用示波器粗测的值。

只看该作者 · 2021-5-13 15:42

叶春勇发表于 2021-5-13 13:19
我测了一下这个国产小芯片运放，电压跟随器的带宽，发现有两个波峰，示意图如下从1.3M开始出现大于1的增益 ...

你测的这个是闭环增益。其实从这个图能看出来，在高频端有增益尖峰，肯定是相位余量不足导致的。
看一下这个运放的手册，是否是单增益稳定，如果不是，V1肯定会容易震荡。
另外看V1在PCB走线上是否比较长，寄生的电感和电容会和运放的输出阻抗形成一个极点，导致相位余量不够。
补偿方法有很多种，除了负载加RC，也可以在V1的输出近端处串联一个隔离电阻R，试试10Ω即可。或者反馈路径不直连，加一个RC，类似图2,试试看。

1万 · 2021-5-13 15:54

06007507 发表于 2021-5-13 15:42
你测的这个是闭环增益。其实从这个图能看出来，在高频端有增益尖峰，肯定是相位余量不足导致的。
看一下 ...

知道是负载问题，我后面还有一级运放，还要焊。把交流电压加个1.65V左右进入stm32.
你说的引线问题，我已经尽力了，引线虽然长，但是运放的反馈电阻，直连，都是非常短的。V1的in-与out是直接在芯片上锡短接的。

我尽量不补偿，以免影响测量。

2万 · 2021-5-13 16:18

小板子附近都没看见电源滤波电容

只看该作者 · 2021-5-13 16:29

芯片正负端不加对地电容滤波吗？

1万 · 2021-5-13 17:32

gx_huang 发表于 2021-5-13 16:18
小板子附近都没看见电源滤波电容

去耦和电容，在端子排上的，后来几经折腾，去除了。不是去耦电容的原因。

一个运放自激问题

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