Имею схему где 2 ОУ из одного корпуса обслуживают два разных канала измерения. Один включен по неинвертирующей схеме с Ку=20, второй канал - просто повторитель. Пока включен только какой-нибудь один - проблем нет. Как только включаются оба - начинают врать. Сигналы в обоих каналах медленные. На входах ничего не меняется. Питание чистое (как слеза ребенка). Несколько раз встречал в литературе что влияние есть но нигде в описании найти не могу. Буду благодаерен за любые ссылки по теме.

разогрев?!?
что значит врать, какой параметр меняется?

Да собственно напряжение на выходе меняется. Причем в обоих каналах. Меняется всегда одинаково - начинает расти. Разогрева нет совсем. По крайней мере палец не чюет, а ИК термометр видет не больше 28 (притом что в комнате 25). На входе изменений не наблюдаю совсем (если конечно APPA103 можно доверять)

Назовите хотя бы микросхему.
А так-то оба ОУ полдключены в общему и питанию через один провод, на котором создается падение напряжения. Изменяется ток одном ОУ - у другого ОУ поднимается потенциал общего и снижается напряжение питания.
В даташитах это описано, например LM324 Channel Separation(или Crosstalk attenuation) -120 дБ.

Сейчас смотрю на OPA2376D
Рядом (в той же железке) стоит OPA4376 где все 4 канала включены повторителями - вообще никаких проблем. Я от этих наблюдений сделал вывод что причина в том что у одного канала есть усиление а у другого нет.

А как бороться то с этим?

ТС, нужно понять какой параметр ОУ изменяется. для этого укажите что вы подаёте на вход каскада, что снимаете с выхода, что и на сколько меняется

Вначале понять причину, а потом бороться:
1. какая нагрузка у ОУ
2. насколько изменяется напряжение второго канала при изменении первого
3. остается ли величина изменения со временем(через 3-5-10 минут после включения)

на вход повторителя подаю около 2.5 вольта и столько же вижу на выходе пока все в порядке. Когда включается канал с усилением то на выходе повторителя появляется дополнительные 20 милливольт.

На вход канала с усилением подаю около 100 милливольт и соответственно около 2 вольт наблюдаю на выходе пока второй канала отдыхает. Входной сигнал меняется и сходу прибавку оценить тяжело, но тоже в тех же пределах приблизительно.




1. вход STM32 через 100 Ом после ОУ
2. написал выше
3. прибавка висит практически постоянно . Я на нее минут 15 медитировал...

номиналы резисторов обратной связи?

насколько хорошо объединена земля источника сигнала, земля АЦП и земля резистора обратной связи? что за токи нам ходят?

191K с плюса на выход и 10K на землю. Получается 20.1 если точно рассчитать, но на обнаружение прибавки это не влияет. Объединены насколько мое представление позволяет - неплохо. Плата двухслойка - медь 35 микрон. Снизу полигон практически сплошной. Питание От 3.3 вольт. Токи как я понимаю там десятки микроампер.

вы же писАли про неинвертирующий усилитель... покажите схему, со слов вообще не понятно

TI в своём репертуаре:

Input offset voltage ... 5 μV
Channel separation, dc (dual, quad) ... 0.5 mV/V

А можно для бестолкового на пальцах - 0.5 mV/V как на выходе проявляется?




Пардон - поспешил. С инвертирующего входа на выход 191к и того же входа на землю 10к. Нпрямой вход сигнал подается.

1 В на выходе одного добавляют 0,5 мВ смещения другого.

почему на выходе?

посмотрите рис 20 на http://www.ti.com.cn/cn/lit/ds/symlink/opa376.pdf

Все равно много, даже с учетом Channel separation. Плата отмыта?
Косяки в монтаже...

Предложите свою версию, как трактовать этот параметр и его нахождение в данном разделе паспорта.

Несколько не в тему, но близко.
В одной схеме у нас был стабильный сбой в аналоговом одновибратореуправления силовым преобразователем на температуре ниже -40. Разобраться было непросто, но разобрались. Оказалось, что OPA2340 в компараторном режиме при переключении выхода давал сквозной ток в течение примерно 5 мкс. При комнатной температуре порядка 20 мА, а при -40 около 80, даже быть может 100 мА - что, естественно, давало конкретную просадку по питанию, к чему одновибратор чувсивителен.

Потратил время - выяснилась еще одна "опция" того канала который с коэффициентом усиления. Диапазон входных напряжений от 10 до 100 милливольт. На выходе соответственно - от 200 милливольт до 2 вольт. (с поправкой на то что Ку=20.1) В диапазоне от 10 до 20 милливольт ошибки почти нет или она укладывается в погрешность 1-% резисторов которыми Ку задан. А вот выше 20 и до 100 милливольт (на входе) ошибка растет практически пропорционально и дорастает до 200 милливольт. Т е имею 2.2 вольта при 100 милливольтах на входе. Это если второй канал подключен. Если второй канал выключен то то около 2.05.
На канале который включен повторителем нарастания добиться проблематично - он меряет потенциал который почти не меняется или очень медленно.

Плату отмывали после монтажа в какой то воде (если не ошибаюсь деионизированной). Потом я после переделок ее ацетоном протирал в месте установки ОУ. Вобщем можно ее чистой считать...

Скорее даже так - проблема не со стороны провода питания (PSRR обычно тоже очень велико), а со стороны земляного провода - внутренняя земля ОУ поднимается относительно входов, и этот подъем усиливается в 20 раз. Доказательством версии мог бы служить знак ошибки (в минус), и зависимость ошибки от нагрузки первого ОУ.


Подгрузите выход повторителя резистором - посмотрите, меняется ли ошибка.

Я в таких случаях первым делом беру другую аналогичную плату и проверяю эффект на ней.
Или если нет второй платы, меняю микросхему на новую "из ESD кулечка".
Если эффект повторяется, начинаю думать.

А то, бывает, каким-то образом (статика?) аналоговые мс так слегка "подбиваются", что никаких объяснений придумать не удается.

я бы посчитал этот параметр ошибочным и не информативным

P.S. при случае уточню в их техподдержке


попробуйте выравнять сопротивления источников для каждого входа - по классике

+1
разводку платы продемонстрируйте
и еще резисторы могут нагреваться и уходить

причём тут "внутренняя земля ОУ"? обратная связь же держится на "внешней земле"

Изменение выходного сигнала на 10% никакой взаимосвязью ОУ внутри МС объяснить нельзя. Перепадами по земле (при Kус=20) - тоже. Влияние питания отпадает.
Остаётся неисправность МС или внешняя паразитная связь по входам.
В словах ТС есть загадочные слова: "первый/второй канал подключён/отдыхает". Что это означает? Что источник сигнала просто оторвали и вход ОУ остался висеть в воздухе, или вход ОУ закоротили на землю, или отключили нагрузку ОУ? Схема и номиналы резисторов в повторителе тоже непонятны.
Короче, ТС, приведите фрагмент Вашей схемы с номиналами, источниками и нагрузками, чтобы можно было однозначно понять куда какие токи текут. Иначе здесь каждый будет говорить о чём-то своём.

А ST32 во время измерений тоже медитирует(находится в состоянии сброса)?
И что видит осцилограф на выходах ОУ?

Это Вы вольтметром на выходе ОУ смотрите, или делаете вывод по результатам преобразования АЦП? У АЦП при некоторых условиях может быть влияние канала на канал.

Такие, кстати, со временем вообще накрываются. Но со временем, что особено приятно.


Кажется, Вы нигде не указывали, что усилитель дифференциальный. А в простом ОС держится именно на внутренней, как и входы.

Если ОУ в линейном режиме, то разность потенциалов между прямым и инверсном входами равна нулю. Если не равна нулю, то есть нелинейность (выход достиг насышения).
Если разность потенциалов равна нулю, а желанного поведения схемы достичь не удается, то операционник не при чем. Проблемы в подключении.

ОУ действительно оказался не при чем. Я за вчера и сегодня успел заменить сдвоенный на пару одиночных OPA376 (слава богу Компел их быстро привез) - результат тот же. По большей части разводка виновата - от минуса питания ОУ до аналоговой земли STM32 толстый провод помог. 100% результата не добился конечно но срубил 70% от ошибки. Моя проблема в том что близко к контроллеру ОУ поставить невозможно. Буду с полигонами шаманить.....

Этого обычно и не требуется. Достаточно правильно выполнить топологию. Показали бы свою схему и плату, тогда можно было бы что-то подсказать.

Как уже писал раздвоение на OPA376 не помогло. Похоже действительно как то погано все на плате лежит. Да и сама плата разочаровала. Резонит сделал ее с 35 -ой фольгой (как бы кстати понять что она там действительно 35 микрон а не 18?) На проводнике длиной 24 мм с двумя переходными отверстиями терялось 0.3 mV. Это был проводник идущий от шунта 0.01 Ом к резистору R5 (по схеме). После этого "открытия" наложил проводов на все входные сигнальные и земляные цепи и добился удивительных результатов. Каналы более друг на друга не влияют! (когда писал про то что канал "отдыхает" - коротил левый вывод резисторов R2 и R5). Но осталась ошибка, которая практически незаметна на минимальном реальном уровне входного сигнала. Ошибка увеличивается не пропорциаонально. На максимальном уровне входного сигнала 56 вольт с канала включенного повторителем снимаю 56.3 вольта. Эти 0.3 вольта добавляются уже на уровне 30 вольт и без прироста доходят до 56 вольт. Ошибка проявляется при входном напряжении около 10 вольт. Меряю тестером на входе и на выходе ОУ. На входе имею 0.421 вольта а на выходе 0.427 вольта. То есть 6 милливольт берется непонятно откуда. Канал с коэффициентом усиления пока детально не исследовал. У счетверенного который рядом стоит похоже те же самые проблемы с ошибкой, но их математика "спрятала". Значения вычитаются друг из друга, поэтому прибавку на выходе сразу не заметил. Схему прикрепил....

Косяки в трассировке и толщина фольги тут не при чем, это не должно влиять на результат.
По Вашей схеме.
Резисторы R5 и R7 необходимо вести отдельными дорожками к шунту мимо "силы".
И еще, в ДШ на прецизионные ОУ и ОУ с малым дрейфом даны схемы компенсации входных токов и их нужно придерживаться.
Посмотрите например на 19 стр. ДШ AD8628

В Вашей схеме оба ОУ в неинвертирующем включении. В этом случае, как известно, на обоих входах ОУ присутствует потенциал входного сигнала. Он, как я понял, достигает 0,421 В, а возможно и больше. Но OPAx376 (по даташиту) имеют допустимое значение синфазного сигнала (Vcm) лишь +- 0,1В. И подавление синфазного сигнала (CMRR) невелико - от 76 дб. Поэтому эти ОУ имеют полное право врать не только на 6 мВ.
Используйте инвертирующее включение, или другой тип ОУ.


У этого OPA2376 входные токи 0,2 - 10 pA. На нескомпенсированных 25 кОмах это даст всего-то от 0.05 до 0.250 мкВ (для верхнего по схеме ОУ).
А вот защитные диоды BAV99, подключённые непосредственно ко входу ОУ, могут дать неконтролируемый ток от 30 нА до 30 мкА!!! А это может "перекосить" ОУ от 0,75 до 750 мВ, причём в зависимости от вх. сигнала и нелинейно (и всегда в сторону увеличения).

Это невозможно. По резистору R5 протекает лишь входной ток ОУ, который не превышает 10 pA. Получается, настоящую причину проблемы Вы не нашли.



Попробуйте ради эксперимента убрать емкости C2 и C4.



Не говорите глупостей.

Понятно. Это за пределами питания. Ладно, снимаю. Значит остаются только диоды.

При комнатной температуре и обратном напряжении 3.3 В ток утечки диодов вряд ли больше 10 нА. Версию с диодами легко проверить, временно отключив их. При необходимости можно поставить диоды с малым обратным током, например, BAV199. Во всей этой ситуации пока ничего не ясно.

У отрезка 24 мм и шириной 0,25 мм сопротивление 46 мОм и по закону Ома, при 0,3 мВ на нём, ток в цепи 6,5 мА, а на R5, который в той же цепи, соответственно 65 В, т.е. на входе ОУ жёсткий перегруз, а на выходе, соответственно, ничем не поколебимая полка 3,3 В.

Возможно Вы подсаживаете вход на 6мВ, когда меряете. На выходе низкое сопротивление и там показывает правильно.

Да, со входными цепями и токами не совсем понятно - в схеме они просто отсутствуют.

Существенно полегчало! Без диодов канал с коэффициентом усиления врать перестал совсем!. Канал повторитель врет по прежнему на те же 0.3 вольта. С диодами или без них - врет одинаково. Проверил на двух платах - на каждой два таких канала (всего 4 ). Кроме того - убрал провод, дублирующий печатный проводник длиной 24 мм - нет там теперь никакого падению. Хотя переходные отверстия у Резонита все равно оставляют желать лучшего. Ни за что бы сам про диоды не догадался. Я сейчас все вышеописанные пожелания исполню в порядке поступления. Отпишусь о результатах. В любом случае всем спасибо.

Во-первых: на 191к обязательно нужен конденсатор. Это подрежет полосу пропускания.
Во-вторых: есть рекомендации по топологии - минимизация проводников на инвертирующем входе
В-третьих: есть такой эффект, как детектирование ВЧ-сигнала. При его наличии на входе меняется коэффициент усиления и смещение выходного сигнала. Тут уже нужна магия. Либо выбирать ОУ с EMI-фильтрами на выводах (LMP2022, например), либо экранировать все. Контроллер от входов в первую очередь.

С конденсатором вроде проблем быть не должно - он есть. Его номинал я менял от 100 пик до 100 нан. Отличий никаких! Оставил то что есть - 100 нан
Длины проводников соизмеримы с длинами корпусов резисторов 0603. Я уверен что минимизировать их еще практически невозможно.
А вот с третьим пунктом - поподробнее. Какая частота критична? У меня рядом стоит довольно мощный источник на 140 кГц.

Как правило детектируются частоты выше полосы пропускания - это десятки МГц. И обнаружить этот эффект по спектру выходного сигнала невозможно - помеха вне полосы. Только по изменению смещения и усиления. Обычно на это не обращают внимания. Вклад очень мал. Но для точных измерений - это важно.
Сигнал генератора на 140 кГц какой формы? Если sin, то нет проблем. Требуется только экранировка от контроллера и фильтры по питанию.
Однако есть еще момент. Если на оба каскада подается один и тот же сигнал, а они оба неинвертирующие, то могут возникать низкочастотные биения, связанные с наводкой выхода одного каскада на вход другого. Чтобы их избежать проще всего усиление делать на инвертирующем каскаде.

Вообще лучше не использовать как ОУ в качестве компаратора, как и наоборот. Их выходные каскады по-разному устроены.

Безусловно, а входные еще более по-разному. Это приходится иногда делать из-за ограничений по номенклатуре, или из-за совмещения. Но проблемы в этом нет, ОУ все равно не вправе давать сквозной ток - собственно, это попалась такая вот разновидность (выбрали из-за заявленных -55). Проверяли наши новосибирские и AD - в них сквозного тока не обнаружили.