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衰减异常分析与请教

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楼主
各位大侠,
   最近做一个频率输入前端---对输入频率5分之1衰减后跟随,如图所示。
   现象描叙:
     当去掉C1时,输入正弦波1MHZ,发现衰减后明显小于输入幅度的5分之1,大约为8分之1衰减。
     当加C1为10PF时,有大的改善。
     后级跟随器官方给出的杂散电容为3.9PF。由此计算,C1的补偿电容应该在1PF的样子,但实际却需要补偿10PF多?
     杂散效应来自何处呢?我用的输入电阻为千分之一低温漂电阻。用四层的PCB。
     请大侠发表看法,多谢!
   

2014-05-05 23.08.08.jpg (1.01 MB )

2014-05-05 23.08.08.jpg

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沙发
Lgz2006| | 2014-5-6 06:41 | 只看该作者
你把100k都换成10k行否

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板凳
manbo789| | 2014-5-6 08:18 | 只看该作者
也可能运放跟不上,

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地板
captzs| | 2014-5-6 10:40 | 只看该作者
    1MHz正弦波应视为频带,电容加与否改变输入电路的带通,故输出幅度不同。

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magic_yuan 2014-5-6 11:13 回复TA
改帖想找出杂散效应所在,大侠所讲的LZ明白。 
5
magic_yuan|  楼主 | 2014-5-6 11:11 | 只看该作者
Lgz2006 发表于 2014-5-6 06:41
你把100k都换成10k行否

为了保证输入的高阻,需要采用100K

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6
magic_yuan|  楼主 | 2014-5-6 11:12 | 只看该作者
manbo789 发表于 2014-5-6 08:18
也可能运放跟不上,

OP的前端波形和后端波形基本一致,我采用的高速OP。

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7
manbo789| | 2014-5-6 11:16 | 只看该作者
magic_yuan 发表于 2014-5-6 11:12
OP的前端波形和后端波形基本一致,我采用的高速OP。

那也有可能是你示波器探头的分布电容,打到*10档再试一试,

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8
magic_yuan|  楼主 | 2014-5-6 12:27 | 只看该作者
manbo789 发表于 2014-5-6 11:16
那也有可能是你示波器探头的分布电容,打到*10档再试一试,

这个考虑过,但OP的输入和输出波形一致,说明不是示波器探头电容的问题。本就用的X10档,X1带宽小,不适宜这种测量。

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9
serverstl| | 2014-5-6 12:31 | 只看该作者
X7?

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10
鸟鸟| | 2014-5-6 12:45 | 只看该作者

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11
magic_yuan|  楼主 | 2014-5-6 12:58 | 只看该作者
没看到超级高手发表言论。。。。。坐等论坛牛人出现

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12
jz0095| | 2014-5-6 14:11 | 只看该作者
我解读你的问题是计算输入端两个RC电路时间常数相等:Vin-A的RC电路与A-地的RC电路,两个时间常数相等。
你4个100k电阻是如何联接的?
A-地电路的等效电路?100k//(同相端输入阻抗),同相端输入阻抗=3.9p//Rin?   Rin是运放同相端输入阻抗的实部,Rin=?
在此基础上再比较时间常数。

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13
xxlin1984| | 2014-5-6 14:36 | 只看该作者
应该是PCB线与线之间的分布电容影响。焊盘、潮湿、高低温都可能影响杂散电容
如果成本允许的话,最好是Vin先过一级跟随,再用1K左右分压,最后再加一级跟随。

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14
magic_yuan|  楼主 | 2014-5-6 19:29 | 只看该作者
jz0095 发表于 2014-5-6 14:11
我解读你的问题是计算输入端两个RC电路时间常数相等:Vin-A的RC电路与A-地的RC电路,两个时间常数相等。
你 ...

多谢!
  
1,我解读你的问题是计算输入端两个RC电路时间常数相等:Vin-A的RC电路与A-地的RC电路,两个时间常数相等。---大致思路是如此!
你4个100k电阻是如何联接的? -----4个100K电阻串联,得到400K电阻。
A-地电路的等效电路?100k//(同相端输入阻抗),同相端输入阻抗=3.9p//Rin?   Rin是运放同相端输入阻抗的实部,Rin=?---OP输入阻抗为1G欧姆//3.9PF,因此只考虑外部电阻和杂散电容。
在此基础上再比较时间常数。

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15
jz0095| | 2014-5-6 20:56 | 只看该作者
看来你要完成两个任务:沿的保真和分压比例正确。
用正弦信号可能看不清沿的保真,需用方波信号发生器,最好方波频率可调;如果C1及其并联电阻都可调,实现两个任务应该不难。

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magic_yuan|  楼主 | 2014-5-6 21:01 | 只看该作者
jz0095 发表于 2014-5-6 20:56
看来你要完成两个任务:沿的保真和分压比例正确。
用正弦信号可能看不清沿的保真,需用方波信号发生器,最 ...

是了。
  一般用方波调节,示波器就是如此。
  我用正弦波,示波器双通道一道设置为200MV每格,一道2V每格,恰好5倍,比对波形,个人觉得差不多。

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17
magic_yuan|  楼主 | 2014-5-6 21:02 | 只看该作者
jz0095 发表于 2014-5-6 20:56
看来你要完成两个任务:沿的保真和分压比例正确。
用正弦信号可能看不清沿的保真,需用方波信号发生器,最 ...

问题在于预期的杂散电阻和实际调试中估算的不一致,且差别较大。

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18
jz0095| | 2014-5-7 09:30 | 只看该作者
magic_yuan 发表于 2014-5-6 21:02
问题在于预期的杂散电阻和实际调试中估算的不一致,且差别较大。

没错,OP的输入阻抗是最大的不确定因素。两个任务中,RC时间常数相等是第一位的,它是保持信号相对不失真带宽的保证。

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magic_yuan 2014-5-7 11:27 回复TA
是了时间常数相等是原则。 
19
xxlin1984| | 2014-5-7 09:43 | 只看该作者
本帖最后由 xxlin1984 于 2014-5-7 09:47 编辑

Xc//Xr = R/(1+wRC);
当R变为4R,且C变为1/4C(楼主估计的1pF)时,只能保证分母一样; 即使调整C(实验出的10pF)使两者在某一频率一致,但当频率变化时,阻抗也会变。

办法(未试验过):把C1换成4个小电容(3.9pF?),分别和100K并联,这样能确保每一个RC阻抗一致。

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magic_yuan 2014-5-7 11:25 回复TA
好像可以尝试下,虽然估计不会凑效,思路不错。因为3.9PF是官方给出信息,实际差别较大 
20
judaway| | 2014-5-7 12:08 | 只看该作者
如果楼主能够通过调节C1使得输出和输入在幅度和相位两个方面完全趋同的话,那这个电路完全可以正常工作的了,唯一的问题是额外的电容式哪里来的,根据楼主的情况,我个人怀疑你的运放下面铺了参考层,参考层和你的走线会形成额外电容的。

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magic_yuan 2014-5-7 13:48 回复TA
用的四层板,有专门的GND层。 
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