衰减异常分析与请教

登录 · 发表于 2014-5-5 23:18

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！

发表于 2014-5-6 06:41

你把100k都换成10k行否

发表于 2014-5-6 08:18

也可能运放跟不上，

magic_yuan · 发表于 2014-5-6 10:40

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。

发表于 2014-5-6 11:11

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

发表于 2014-5-6 11:12

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。

发表于 2014-5-6 11:16

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，

发表于 2014-5-6 12:27

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。

发表于 2014-5-6 12:31

X7？

发表于 2014-5-6 12:45

发表于 2014-5-6 12:58

没看到超级高手发表言论。。。。。坐等论坛牛人出现

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。

发表于 2014-5-6 14:36

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。

发表于 2014-5-6 19:29

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。

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。

发表于 2014-5-6 21:01

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。

发表于 2014-5-6 21:02

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。

magic_yuan · 发表于 2014-5-7 09:30

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。

magic_yuan · 发表于 2014-5-7 09:43

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。

magic_yuan · 发表于 2014-5-7 12:08

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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