Шум от операционного усилителя Опции

[Yury Sokolov]

Привет всем,

Имеется схема:


Наблюдается следующая проблема - значение ADC достаточно сильно скачет, меряли осцилографом всю схему результат таков:

Напряжение 2.5v от линейного стабилизатора, в точке TP1 - всё чисто.
После резистора R2 в точке TP2 - шум, причём высокий 0,1v.
В точке TP3 на выходе операционного усилителя она же обратная связь - выходит синусоида ~130-150kHz амплитуда 0.1 - 0.2 v
В точке TP4 также синусоида но более сглажена.
Питание 3.3v от импульсного источника, достаточно ровное.

В чём может быть проблема появления таких шумов? Предположительно операционный усилитель создаёт такой шум, хотя по схеме вроде всё правильно но наблюдается не на одной плате такое.
Может ли операционный усилитель создавать шум на входе? и из этого синусоиду на выходе?

[artkam]

Номинал блокировочных конденсаторов ёмкостью 0.1 мкФ пришёл из схем 60-х годов прошлого века!
Хорошим правилом для осуществления эффективной развязки является использование нескольких конденсаторов, включённых параллельно.
Стандартный конденсатор ёмкостью 0.1 мкФ прекрасно работает на частотах до 10 МГц, конденсатор ёмкостью 1000 пФ с диэлектриком типа NP0 работает до 100 МГц, а конденсатор 33 пФ NP0 фильтрует помехи в диапазоне до
2.4 ГГц. Для устранения низкочастотных пульсаций напряжения питания в месте его ввода на плату устанавливаются большие электролитические конденсаторы.

[Леонид Иванович]

Номинал блокировочных конденсаторов ёмкостью 0.1 мкФ пришёл из схем 60-х годов прошлого века!

Как раз наоборот. Из прошлого века пришло правило ставить параллельно несколько конденсаторов разной емкости. Потому что в прошлом веке они были разными конструктивно. Важен только типоразмер конденсатора. Если ставите 0.1 мкФ размера 0805, то нет никакого смысла ставить параллельно 10 нФ или 1 нФ такого же размера. Но если другой конденсатор будет размера 0603 - тогда другое дело. За малым исключением - у каждого конденсатора есть своя резонансная частота, где его импеданс сильно падает. Включив параллельно много конденсаторов разных номиналов, можно этот импеданс удерживать низким в какой-то полосе частот. Но это высшие материи, в рядовых схемах такого не требуется. В эпоху SMD для развязок по питанию не СВЧ схем достаточно одного конденсатора 0.1 мкФ.

[Victor®]

Как раз наоборот. Из прошлого века пришло правило ставить параллельно несколько конденсаторов разной емкости. Потому что в прошлом веке они были разными конструктивно. Важен только типоразмер конденсатора. Если ставите 0.1 мкФ размера 0805, то нет никакого смысла ставить параллельно 10 нФ или 1 нФ такого же размера. Но если другой конденсатор будет размера 0603 - тогда другое дело. За малым исключением - у каждого конденсатора есть своя резонансная частота, где его импеданс сильно падает. Включив параллельно много конденсаторов разных номиналов, можно этот импеданс удерживать низким в какой-то полосе частот. Но это высшие материи, в рядовых схемах такого не требуется. В эпоху SMD для развязок по питанию не СВЧ схем достаточно одного конденсатора 0.1 мкФ.

Не совсем так...
Для "быстрых" чипов (CPU, FPGA, PCIe Swithes, SRIO...) это очень актуально.
Например, Altera предоставляет достаточно мощный экселовский калькулятор для этого.
(Который, кстати, можно использовать не только для их чипов.)
Xilinx для каждого семейства и чипа предоставляет таблицу (какие конденсаторы, сколько и куда ставить)

Если сильно не заморачиваться - ставлю по рекомендациям производителей или как в китах (применяю от 1206 до 0201).

[Herz]

Если сильно не заморачиваться - ставлю по рекомендациям производителей или как в китах (применяю от 1206 до 0201).

Применяете 0201?! Снимаю шляпу. Особенно, если паяете их самостоятельно. Простите за любопытство, Вы мобилы или луноходы разрабатываете?
Что до рекомендаций, так Леонид Иванович, похоже, как раз "быстрые чипы" и имел в виду под исключениями.

[rloc]

Применяете 0201?! Снимаю шляпу.

А микросхемы размером 1мм x 1мм и шестью выводами? Например - NXP 74AXP1G57.

В чём может быть проблема появления таких шумов? Предположительно операционный усилитель создаёт такой шум, хотя по схеме вроде всё правильно но наблюдается не на одной плате такое.
Может ли операционный усилитель создавать шум на входе? и из этого синусоиду на выходе?

Многие усилители не любят работать со 100% обратной связью. Добавьте резистор ~ 100-1000 Ом в разрыв между выходом и инверсным входом, после того как убедитесь, что с печатью и ЭМС все в порядке.

[Ruslan1]

Многие усилители не любят работать со 100% обратной связью. Добавьте резистор ~ 100-1000 Ом в разрыв между выходом и инверсным входом...

А как это по даташиту понять, на какой параметр обратить внимание?
(Часто ставлю операционники повторителями, не хочу в будущем проблему себе создать из-за невнимательности).

[rloc]

А как это по даташиту понять, на какой параметр обратить внимание?
(Часто ставлю операционники повторителями, не хочу в будущем проблему себе создать из-за невнимательности).

Рассчитывать. У Ti на этот счет есть хороший документ, лучше и не скажешь:
Op amp stability and input capacitance By Ron Mancini

В любом случае неплохо предусмотреть пару резисторов: один по выходу, другой - в обратной связи. Можно взять усилители с уже разделенным выходом, например - AD8000