Гармоники выходного сигнала ОУ Опции

[dan_dan]

Всем доброго времени суток!

Есть два ОУ в одном корпусе, оба включены по неинвертирующей схеме. Сигнал подаем от генератора на +вход каждого усилителя через транформатор. Выход смотрим также через трансформатор. На выходе получаем слишком высокий уровень 2 и 3 гармоник по сравнению с даташитом. Причем в зависимости от частоты уровень гармоник разный - на 1 МГц 70dBc (что еще как-то сопоставимо с уровнем по даташиту), на частоте 40 кГц только 45 dBc. В чем может быть причина такого?

[kovigor]

В чем может быть причина такого?

ОУ не Rail-to-Rail, а вы подаете на его вход или снимаете с его выхода сигнал, близкий к уровню напряжения питания (или "земли", в случае однополярного питания) ?

[Самурай]

Всем доброго времени суток!

Есть два ОУ в одном корпусе, оба включены по неинвертирующей схеме. Сигнал подаем от генератора на +вход каждого усилителя через транформатор. Выход смотрим также через трансформатор. На выходе получаем слишком высокий уровень 2 и 3 гармоник по сравнению с даташитом. Причем в зависимости от частоты уровень гармоник разный - на 1 МГц 70dBc (что еще как-то сопоставимо с уровнем по даташиту), на частоте 40 кГц только 45 dBc. В чем может быть причина такого?

1. В том, что выходной сигнал с генератора уже содержит эти самые гармоники. В том числе и из-за хреновой нагрузки в виде трансформатора.

2. В том, что гармоники дает трансформатор, заходя в насыщение. И рост уровня гармоник с понижением частоты очень на это намекает…

3. В том, что ОУ работает не в режиме, например на слишком низкоомную нагрузку.

4. Различные комбинации из трех предыдущих пунктов.

[dan_dan]

ОУ не Rail-to-Rail, а вы подаете на его вход или снимаете с его выхода сигнал, близкий к уровню напряжения питания (или "земли", в случае однополярного питания) ?

В данной ситуации питание +/- 15, а сигнал на входе 200мVpp, усиление 12 раз. Смотрели осциллографом форму выходного сигнала - сигнал не обрезается, откуда в таком случае гармоники не понимаю. И почему на более низкой частоте характеристики хуже тоже непонятно.

Спасибо всем за ответы!

2. В том, что гармоники дает трансформатор, заходя в насыщение. И рост уровня гармоник с понижением частоты очень на это намекает…

А как это проверить?
Генератор действительно имеет свои гармоники, но на 40 кГц они у него ниже, чем в связке с ОУ, а на 1 МГц в такой же ситуации гармоники ОУ ниже, чем у генератора

[Самурай]

В данной ситуации питание +/- 15, а сигнал на входе 200мVpp, усиление 12 раз. Смотрели осциллографом форму выходного сигнала - сигнал не обрезается, откуда в таком случае гармоники не понимаю. И почему на более низкой частоте характеристики хуже тоже непонятно.

Искажения в -45дБс, а тем более в -70дБс увидеть визуально, на глазок, практически невозможно. А откуда гармоники, выше уже были высказаны все основные предположения. Без электрической схемы (и схемы измерения, т.е. что куда подключали, чем генерировали и чем измеряли) тема продолжения не имеет.

Сообщение отредактировал Самурай - Aug 31 2018, 12:20

[kovigor]

Сигнал подаем от генератора на +вход каждого усилителя через транформатор. Выход смотрим также через трансформатор.

Так ведь это ... А если убрать трансформаторы и подавать и (или) снимать сигнал напрямую, проблема исчезает ? И еще. С ростом частоты усиление имеет полное право падать, как минимум, из-за внутренней частотной коррекции ОУ. Это не ваш случай ? Хотя я вот подумал ... На гармоники это влиять, наверное, не должно, если вы подаете на вход чистый синус, а не меандр, например ...

[dan_dan]

Схема в приложении. На входе генератор (синус) подключаем через трансформатор ТТ1-6, а на выходе поставили такой же трансформатор (как на рисунке), соединив у них 10 и 6 выводы одного трансформатора с другим соотвественно, а выводы 2 и 4 один на землю, а другой на 50 Ом анализатор спектра.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[=L.A.=]

Схема в приложении. На входе генератор (синус) подключаем через трансформатор ТТ1-6,

*
Схемы надо собирать в соответствии с документацией, чтобы микросхема работала также в соответствии с документацией.
Открываем доку на стр.1 и ищем отличия.

[dan_dan]

Вы про подключение трансформатора тт1-6? Что по вашему я сделал не так? Среднюю точку у трансформатора не подключил? По схеме далее идёт развязка на среднюю точку через 10к резисторы, поэтому на трансформаторе я её не стал подключать

[Plain]

А как это проверить?

Посмотреть в документации вольт-секунды — ни там, ни там этот параметр не указан — следовательно, либо измерить, либо лезть в документацию тех протоколов, для которых данные компоненты предназначены.

[VNS]

Вы про подключение трансформатора тт1-6? Что по вашему я сделал не так? Среднюю точку у трансформатора не подключил? По схеме далее идёт развязка на среднюю точку через 10к резисторы, поэтому на трансформаторе я её не стал подключать

"Участие" средней точки в формирование сигнала явная ошибка. Вход и выход пары ОУ псевдо - парафазные. Следовательно, путь усиливаемого тока по земляным шинам совершенно не нужен. Типовая схема из книжек для начинающих "электронщиков".

[dan_dan]

to Plain Если трансформатор не подходит по параметру скорость нарастания, то будет наблюдаться искажение формы сигнала, правильно? На осциллографе этого не заметно.

to VNS Может быть средняя точка и не нужна в таком включении, но на уровень гармоник она никак не влияет, проверено экспериментально

[Самурай]

to Plain Если трансформатор не подходит по параметру скорость нарастания, то будет наблюдаться искажение формы сигнала, правильно? На осциллографе этого не заметно.

to VNS Может быть средняя точка и не нужна в таком включении, но на уровень гармоник она никак не влияет, проверено экспериментально

Проверьте уже по отдельности сами трансформаторы, подав на них уровни, соответствующие их месту включения в рабочей схеме.

[Plain]

скорость нарастания

Такого параметра у трансформаторов нет. Есть паразитные ёмкости и индуктивность рассеяния.

[dan_dan]

Такого параметра у трансформаторов нет. Есть паразитные ёмкости и индуктивность рассеяния.

А Вы тогда про что говорили, когда советовали посмотреть в документации вольт/секунды ?

[Plain]

про что говорили

Трансформатор с магнитопроводом работает трансформатором с магнитопроводом, пока этот магнитопровод работает магнитопроводом, после чего этот трансформатор становится трансформатором без магнитопровода и его индуктивность намагничивания уменьшается до практического нуля, а параметр вольт-секунды как раз и определяет энергоёмкость этого магнитопровода.

[dan_dan]

Тем не менее, отдельно трансформаторы посмотрели, они таких гармоник не дают

[Tanya]

Обратная связь с обмотки должна улучшить...

[dan_dan]

Обратная связь с обмотки должна улучшить...

Правильно ли я понимаю, что Вы предлагает сделать так как я изобразил на картинке?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Tanya]

Правильно ли я понимаю, что Вы предлагает сделать так как я изобразил на картинке?

Нет. Если хотите получить нечто во вторичной обмотке, то и обратную связь нужно брать тоже со вторичной. Второй. Я бы все немного иначе бы... Один ОУ с выходом на первый конец обмотки с обратной связью, а второй, - инвертирующий повторитель запитывает второй конец. Еще бы конденсатор последовательно первичной обмотке...

[VDV]

TT1-6 судя по документации для 50 омного согласования до 300 МГц,
X8504-A для xDSL, до 1.1 МГц.
Параметры у них видимо в частотной области разные.
Схема выглядит как рассчитанная на определённое выходное сопротивление, см. обратные связи после R1 и R8.
Посчитано ли оно так, чтобы быть просто меньше нагрузочного или совпадало с ним, сразу сказать сложно, надо считать.
В любом случае xDSL и 50 ом - разные вещи.

Upd
Выходное сопротивление усилителя 51 Ом
А дока говорит, что оно 100 Ом... гм...

Сообщение отредактировал VDV - Sep 4 2018, 14:07

[dan_dan]

TT1-6 судя по документации для 50 омного согласования до 300 МГц,
X8504-A для xDSL, до 1.1 МГц.
Параметры у них видимо в частотной области разные.
Схема выглядит как рассчитанная на определённое выходное сопротивление, см. обратные связи после R1 и R8.
Посчитано ли оно так, чтобы быть просто меньше нагрузочного или совпадало с ним, сразу сказать сложно, надо считать.
В любом случае xDSL и 50 ом - разные вещи.

Upd
Выходное сопротивление усилителя 51 Ом
А дока говорит, что оно 100 Ом... гм...

У меня не получается сделать какой-либо вывод из вашего сообщения. ТТ1-6 стоит в моей схеме для преобразования одиночного сигнала с 50 ом генератора в диф сигнал для пары ОУ. Выходное сопротивление ОУ расчитано на 100 Ом после трансформатора X8504-A, у которого коэф. трансформации 1:1.4 по напряжению, следовательно по сопротивлению будет как раз в два раза. А так как я включаю после него такой же транс, но встречно и подключаю анализатор спектра 50 Ом, которые как раз и преобразуются в 100 Ом нагрузки для пары ОУ, то все должно быть согласовано.

"Участие" средней точки в формирование сигнала явная ошибка. Вход и выход пары ОУ псевдо - парафазные. Следовательно, путь усиливаемого тока по земляным шинам совершенно не нужен. Типовая схема из книжек для начинающих "электронщиков".

А можно поподробнее про книжки и типовые схемы? Схемы и статьи, которые встречал я, говорят что на входе ОУ должен быть путь для постоянного входного тока смещения, а если учесть, что данный ОУ с ТОС, то средняя точка ему необходима.

[VDV]

пробовали идти последовательно?
- посмотреть гармоники генератора
- посмотреть гармоники генератора после трансформатора TT1-6, подключённого к входу драйвера.
- отключить обмотку 2-4 T1, подключить нагрузку 50 Ом вместо неё и посмотреть гармоники на выходе.
- подключить обмотку 2-4 T1, нагрузить выход на 100 Ом, посмотреть гармоники
и т.д.

Сообщение отредактировал VDV - Sep 4 2018, 22:17

[Stanislav]

Всем доброго времени суток!

Есть два ОУ в одном корпусе, оба включены по неинвертирующей схеме. Сигнал подаем от генератора на +вход каждого усилителя через транформатор. Выход смотрим также через трансформатор. На выходе получаем слишком высокий уровень 2 и 3 гармоник по сравнению с даташитом.
..................................
В чем может быть причина такого?

Резонный вопрос.
Осталось выяснить, по сравнению с каким даташитом?

[dan_dan]

пробовали идти последовательно?
- посмотреть гармоники генератора

Смотрел, у генератора гармоник меньше

- посмотреть гармоники генератора после трансформатора TT1-6, подключённого к входу драйвера.

Смотрел отдельно трансформатор ТТ1-6, после него тоже все хорошо.

- отключить обмотку 2-4 T1, подключить нагрузку 50 Ом вместо неё и посмотреть гармоники на выходе.

Подключал сразу анализатор 50 Ом через ТТ1-6, гармоники увеличились, но ТТ1-6 начинает вносить свой вклад при подаче на него мощности больше 0 дБм

- подключить обмотку 2-4 T1, нагрузить выход на 100 Ом, посмотреть гармоники
и т.д.

Как в таком случае смотреть гармоники? Я ведь уже описал Вам схему подключения в предыдущем сообщении, если я дополнительно нагружу обмотку 2-4 на 100 Ом, тогда у меня просядет мощность, но на уровне гармоник это никак не отразится
Пока получается, что гармоники дает усилитель, но тогда я не понимаю, почему на 40 кГц они больше, чем на 1 МГц

Сообщение отредактировал dan_dan - Sep 5 2018, 08:10

[VDV]

Смотрел отдельно трансформатор ТТ1-6, после него тоже все хорошо.

Это замечательно, но что происходит, когда он нагружен на вход?

Как в таком случае смотреть гармоники? Я ведь уже описал Вам схему подключения в предыдущем сообщении, если я дополнительно нагружу обмотку 2-4 на 100 Ом, тогда у меня просядет мощность, но на уровне гармоник это никак не отразится
Пока получается, что гармоники дает усилитель, но тогда я не понимаю, почему на 40 кГц они больше, чем на 1 МГц

Вы же хотите найти источник гармоник, так?
Отключите вашу схему и идите по вышеописанным шагам.
Грузить на 100 ом надо не 2-4, а 10-6. Но каков результат промера при нагрузке на 50 Ом без T1?
Может, у вас просто блок питания не тянет...

Сообщение отредактировал VDV - Sep 5 2018, 09:03

[dan_dan]

Это замечательно, но что происходит, когда он нагружен на вход?

В таком случае не будет согласования с анализатором - если с одной стороны генератор, а с другой входы ОУ и тут же я подключусь через такой же трансформатор к анализатору, то корректо ли будет такое измерение?

Вы же хотите найти источник гармоник, так?
Отключите вашу схему и идите по вышеописанным шагам.
Грузить на 100 ом надо не 2-4, а 10-6. Но каков результат промера при нагрузке на 50 Ом без T1?
Может, у вас просто блок питания не тянет...

Я уже описал выше, как я прошелся по этим шагам. А 100 Ом я повесил на 10-6, а не на 2-4, опечатался.
Если проблема в источнике питания, то была бы просадка напряжения, а ее нет.

Сообщение отредактировал dan_dan - Sep 5 2018, 10:23

[VDV]

Я уже описал выше, как я прошелся по этим шагам. А 100 Ом я повесил на 10-6, а не на 2-4, опечатался.
Если проблема в источнике питания, то была бы просадка напряжения, а ее нет.

К сожалению, не вижу точных ответов по шагам.
Вот к примеру зависимость THD от частоты звукового трансформатора на стр.2
Икажения могут добавить также некачественные конденсаторы на пути сигнала, (C8, C12 на схеме к примеру) и проблемы с питанием и неправильной его разводкой.

Сообщение отредактировал VDV - Sep 5 2018, 12:19