Current Feedback Op Amp(s), ОУ с токовой обратной связью Опции

[Gudd-Head]

Доброго времени суток, уважаемые форумчане!

Есть некоторая проблема с сабжем, и особенно хотелось бы услышать мнение тех, кто работал с операционными усилителями с токовой обратной связью (Current Feedback).
Суть проблемы: задумал я получить широкополосный усилитель/повторитель на ОУ со входным сопротивлением 1 МОм. В качестве ОУ выбрал AD8009 http://www.analog.com/static/imported-file...eets/AD8009.pdf (1 ГГц, 5500 В/мкс) с токовой обратной связью. Немного почитав теорию и покурив даташит, набросал такую схемку (питание ±­5 В):

Основная идея состояла в том, что сопротивление неинвертирующего входа равно 110 кОм, и с последовательными 890 кОм получим 1 МОм входного сопротивления, резистивный делитель 1:9 и повторитель на ОУ.
Однако, либо я где-то на косячил, либо я что-то не понимаю: у меня на выходе постоянка +0,7...+1,0 В (вне зависимости от того, заземлён другой конец R2 или нет), которая плавно изменяется (уменьшается до отриц. величин) в зависимости от силы нажатия пальца на корпус микросхемы. Плюс ко всему, на этой постоянке шумы около 20 мВ.
Если запаять ещё один резитор 301 Ом с инвертирующего входа на землю (как в даташите) для получения Ку = 2, то опер вообще уходит в насыщение.
Если неинвертирующий вход ОУ шунтировать на землю низкоомным (50 Ом) резистором (как в даташите), то всё более-меннее нормально.
Собственно, вопрос: эти оперы в принципе не работают с высокоомным источником, или я что-то делаю не так?

[Andrey_1]

Поставьте номинал R2 как в даташите на Fig 5 ну и включите по той же схеме.

Сообщение отредактировал Andrey_1 - Oct 26 2011, 03:27

Причина редактирования: Избыточноое цитирование.

[AlexFTF]

Поставьте номинал R2 как в даташите на Fig 5

Тогда входное сопротивление будет меньше 1 МОм.
Gudd-Head, почему вы выбрали операционный усилитель с токовой обратной связью?

Сообщение отредактировал NSTU - Oct 26 2011, 02:42

[_Vova]

1. входой ток 50мкА (по +входу в даташите +Input Bias Voltage 50-150 ±μA - скорее опечатка и подразумевался ток) при высоком сопротивлении источника даст большое падение на этом сопротивлении
2. емкость +входа и большое сопротивление источника образуют ФНЧ
числовые значения подставьте сами

[Andrey_1]

Вопрос топикстартеру
Зачем для получения большого входного сопротивления понадобилась такая экзотика как (судя по даташиту) операционник, работающий на 75 омные коаксиальные кабели?

[Gudd-Head]

Gudd-Head, почему вы выбрали операционный усилитель с токовой обратной связью?

В первую очередь смотрел на быстродействие, только потом заметил что он токовый :*)

1. входой ток 50мкА (по +входу в даташите +Input Bias Voltage 50-150 ±μA - скорее опечатка и подразумевался ток) при высоком сопротивлении источника даст большое падение на этом сопротивлении
2. емкость +входа и большое сопротивление источника образуют ФНЧ
числовые значения подставьте сами

1. Да, странно что напряжение в мкА =) А по поводу смещения — в Application Note 597 от National Semiconductor есть схема внешней корректировки напряжения смещения:

Меня напрягает то, что оно меняется при нажатии пальцем на микросхему.
2. 890 кОм да 2.6 пФ даст около 400 кГц... Вы меня так смутили, что я даже сам себя стал считать идиотом!.. Но потом я вспомнил: мы поставим параллельно R2 подстроечный конденсатор, и получим частотно-компенсированный делитель!

[AlexFTF]

В первую очередь смотрел на быстродействие, только потом заметил что он токовый :*)

Бывает Может лучше взять другой усилитель? Например этот.

[Gudd-Head]

Может лучше взять другой усилитель? Например этот.

Усилок, конечно, хорош... но его нету у нас в продаже в розницу.
Да и дело принципа победить токовый ОУ — под него уже и плата готова...

[yrbis]

своими словами процитирую человека, который несколько лет назад мне ответил на этом же форуме на подобный вопрос.
"ОУ с обратной связью по току не стоит рассматривать, как операционный усилитель вообще. Работает он обычно только в тех включениях, которые описаны в даташите, причём именно с теми номиналами, которые там представлены"
Сам ПОЛНОСТЬЮ согласен с таким утверждением, пытался делать на ad810 интегратор, добавлять цепи ограничения напряжения к стандартным схемам, линеаризовать УМЗЧ. вообщем много чего, что вполне неплохо работает с обычными ОУ по напряжению.
Лучше найдите обычный ОУ, каких для повторителей уж точно масса. или готовый повторитель поставте.

[_Vova]

об других ошибках создаваемых R2 пока не говорим. из того что обсуждалось:

есть схема внешней корректировки напряжения смещения

имелось в виду падение на резисторе от входного тока, а не напряжение смещения(Вы умножили R2*50мкА?)

и получим частотно-компенсированный делитель

компенсированный делитель может быть и получите, но вам же хотелось большого входного?

[DSIoffe]

ОУ с обратной связью по току не стоит рассматривать, как операционный усилитель вообще

Ну уж... Расовая дискриминация в мире операционных усилителей :D
Вот в прилагаемой статье хорошо написано, чем он отличается от ОУ с ОС по напряжению.

Прикрепленные файлы

 OU.ZIP ( 90.67 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1118

 

[shkal]

ТСтартеру: Вы случайно не кладёте на багажник своей машины бетонную плиту на пару тонн, чтобы на ухабах меньше прыгала?
Возьмите другой ОУ с ТОС, например AD8001, резистор R2 выкинуть, R1 - в соответствии с даташитом.
И попутно пара вопросов
1) Вы когда-нибудь имели дело с ОУ с частотой среза 1ГГц и представляете ли требования к разводке?
2) Когда у вас этот усилитель зазвенит мегегерцах на 500, у вас есть, чем (каким прибором) это посмотреть?
3 Источник имеет связь по постоянному току? Входной ток ОУ должен куда-то стекать.
4 1МОм входного - это на какой частоте? ОУ кроме входного сопротивления имеет входную емкость.

[НЕХ]

если автору нужен буфер, может подойдёт это: http://electronix.ru/forum/index.php?act=a...st&id=51877
c 1000pF последовательно следует установить R=100 Ом для исключения склонности к генерированию.

Сообщение отредактировал НЕХ - Oct 26 2011, 12:55

[shkal]

И еще: входное сопротивлене ОУ не есть определенная величина - она может отличаться в несколько раз от экземпляря к экземпляру
Цифра входного сопротивления, написанная в даташите - это дифференциальное входное сопротивление без ООС. При включении повторителем входное поднимется до синфазного, т.е как минимум на 2 порядка для 8009.
Если это что-то типа входного каскада вертикального канала скопа, то только ОУ с полевым входом, opa655 ths4631, или повторитель на дискретном jfet-mosfet +ОУ.

[Gudd-Head]

Всем спасибо за ответы, на неделе не было времени что-то написать.
yrbis, спасибо. Думаю, вы сэкономили несало моего времени.
_Vova, большое входное нужно для согласования с делителем от осциллографа. Естессно, на ВЧ оно будет заваливаться.
shkal, откуда вы знаете что у меня есть машина? По поводу вопросов: 1) нет 2) нет.
В общем, решил я сделать повторитель на обычном (voltage feedback) ОУ, а за ним уже усилитель на токовом ОУ. Был куплен AD8055 (300 МГц 1400 в/мкс), при к-те усиления G = +1 обещают полосу минимум 125 МГц, чего пока что хватит за глаза и за уши. Что немаловажно, у него одинаковая цоколёвка с AD8009, так что плату переделывать не придётся. Т.е. как-то так:

[domowoj]

Опять -25.
100кОм на вход ОУ. Вы рекомендации даташита упорно игнорируете.
Ну не "умеют" скоростные широкополосные операционники работать
с таким внутренним сопротивлением источника сигнала.
К тому же, вам наверное и коэф. передачи вашего делителя хотелось бы иметь конечным, стабильным
и еще и с определенной точностью.
Так в вашей последней схеме вы этого не получите.
Вы спросите, что именно вы хотите сделать.
(посмотрите в сторону усилителей вертикального отклонения осциллографов)

Сообщение отредактировал domowoj - Oct 29 2011, 07:32

[НЕХ]

низкоомный резистор на выходе ОУ не забудьте - без него ёмкость щупа осциллографа = катастрофа для CFA

[SmarTrunk]

низкоомный резистор на выходе ОУ не забудьте - без него ёмкость щупа осциллографа = катастрофа для CFA

Если уж делать активный пробник (а ведь это он), то уж нагружать его на 50-омный коаксиал. С 50-омным резистором на выходе быстродействующего ОУ, и с 50-омной нагрузкой на стороне осциллографа (в разъем его впаять, если у осциллографа нет низкооных входов). В этом случае штатный щуп не нужен вообще.

Вот, кстати, самодельный активный пробник на ОУ OPA659 - OPA656:
Хочу заметить, что по неинвертирующему входу стоят высокоомные резисторы, и все работает. Но это ОУ не с токовой обратной связью.

http://welecw2000a.sourceforge.net/docs/Ha..._mit_OPA659.pdf

http://www.mikrocontroller.net/topic/188227
http://www.mikrocontroller.net/attachment/88547/TK_oben.jpg
http://www.mikrocontroller.net/attachment/..._Circuit_v2.png
http://www.mikrocontroller.net/attachment/...-Probe_Cout.png
http://www.mikrocontroller.net/attachment/...K_Layout_v2.png

[shkal]

Я ж написал - нужны ОУ с полевым входом. Если это пробник - обязательно нужна защита входа от напряжений больше питания.

[jam]

Я ж написал - нужны ОУ с полевым входом. Если это пробник - обязательно нужна защита входа от напряжений больше питания.

Смотря чего хочется, меня так например 10ком по входу абсолютно устраивают - как-то делал вот такую штуку:



Платка вставляется в обрезанный лимо - полоса 1ГГц.

[SmarTrunk]

jam
Ну да, фронты цифровых сигналов смотреть, например, 5 или 10 кОм - это с большим запасом. А вот в аналоговую схему ткнуться - иногда хочется побольше сопротивление.
Интересно фотографию подробнее посмотреть (любопытно), и что там про корпус щупа - я не понял...

[Gudd-Head]

Опять -25.

35. По входу AD8055 — обычный (быстродействующий) ОУ с ОС по напряжению. Всё работает.

низкоомный резистор на выходе ОУ не забудьте - без него ёмкость щупа осциллографа = катастрофа для CFA

Конечно. Везде стоят минимум 1 Ом. Где ёмкости больше — резисторы тоже больше.

Если уж делать активный пробник (а ведь это он), то уж нагружать его на 50-омный коаксиал. С 50-омным резистором на выходе быстродействующего ОУ, и с 50-омной нагрузкой на стороне осциллографа (в разъем его впаять, если у осциллографа нет низкооных входов). В этом случае штатный щуп не нужен вообще.
Вот, кстати, самодельный активный пробник на ОУ OPA659 - OPA656

Нагрузкой будет АЦП, а не осцилл. Щуп будет нужен для наблюдения сигналов больше 30 Vp-p. Задача была сделать именно на ИМС AD, поскольку они уже куплены и под них разведена плата.

Я ж написал - нужны ОУ с полевым входом. Если это пробник - обязательно нужна защита входа от напряжений больше питания.

Естессно есть и уже проверена для напряжений ±30 В.

[SmarTrunk]

Gudd-Head
Понятно! Хорошо, что все работает!

[shkal]

По входу AD8055 — обычный (быстродействующий) ОУ с ОС по напряжению. Всё работает.

Интересно, какая получилась полоса и неравномерность АЧХ в ней.

[Gudd-Head]

Интересно, какая получилась полоса и неравномерность АЧХ в ней.

Мне тоже интересно =)
Но это не так просто проверить (по крайней мере, для меня): надо найти генератор и широкополосный осциллограф / анализатор спектра.
Когда (если) доделаю всё до конца, здесь обязательно выложу сцылку на этот проект.