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      [运放] 跨阻放大器振荡

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      楼主
      用AD744搭了一个跨阻放大器将光电二极管的电流信号转换成电压信号,结果电路振荡,求各位大神帮分析下原因,提供解决办法,谢谢!

      电路如上图所示,RL为50Ω,电路输出通过1m厂的同轴电缆接到示波器通道。加电就产生振荡,振荡频率从1Mhz左右逐渐变到700kHz左右稳定(如下图)。

      在C3前串阻尼电阻,从10Ω加到200Ω,振荡均为消失,振荡频率缓慢变小。
      同步改变C1、R1值,振荡频率变化不大,调到最好的状态是振荡消失,但输入脉冲光信号时产生振铃,频率在800k到900k之间。
      光电二极管的标称电容是40p,运放输入电容5.5p,请大神帮忙分析一下,谢谢!

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      沙发
      | 2020-2-18 22:34 | 只看该作者
      本帖最后由 king5555 于 2020-2-18 22:49 编辑

      光电二极管不要如此接,请参考驻极体电容麥克风电路。
      电流放大则是K极到运放,而A极接地线。
      C1加大,Cd÷C1 是交流通路放大率。

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      板凳
      | 2020-2-19 09:43 | 只看该作者
      C1加大

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      地板
      | 2020-2-19 13:02 | 只看该作者
      这是一个I/V转换电路。首先要确认光敏二极管的电流范围,输出电压是I*R1;其次如果光信号变化慢,可以适当加大C1

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      5
      | 2020-2-19 20:39 | 只看该作者
      datasheet上有说明这个运放带容性负载在几个nf,C1采用1nf直接放在运放输出端不合理,你在前面加电阻有效果也说明这一点,一般把电阻加在反馈环路里面,放在运放输出端,反馈电路放在所加的电阻后面

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      6
       楼主 | 2020-2-19 22:22 | 只看该作者
      king5555 发表于 2020-2-18 22:34
      光电二极管不要如此接,请参考驻极体电容麥克风电路。
      电流放大则是K极到运放,而A极接地线。
      C1加大,Cd÷ ...

      您说的那种是光电池模式的接法吗?我试过无偏置(没记错的话就是光电池模式)和加反偏(光电导模式)两种接法,加反偏的话,光电二极管的时间特性变好,分布电容变小,在我的应用中没问题。当然,用在音频电路,可能光电池模式好些,毕竟少去了电源带来的干扰。C1加大有改善,但时间特性变差

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      7
       楼主 | 2020-2-19 22:23 | 只看该作者

      C1加大会好点,但时间特性会变差

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      8
       楼主 | 2020-2-19 22:26 | 只看该作者
      XZL 发表于 2020-2-19 13:02
      这是一个I/V转换电路。首先要确认光敏二极管的电流范围,输出电压是I*R1;其次如果光信号变化慢,可以适当加 ...

      谢谢!光敏二极管的电流在1uA~10uA量级,图中参数是经过计算得出的。确实是增加C1有改善,不过得针对慢信号,增加C1,时间特性变差

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      9
      | 2020-2-20 08:11 | 只看该作者
      向天 发表于 2020-2-19 22:22
      您说的那种是光电池模式的接法吗?我试过无偏置(没记错的话就是光电池模式)和加反偏(光电导模式)两种 ...

      目前光二极管连到VCC,已经会接收VCC杂噪了。
      你要电流放大又单电源,可以将光二极管,改成连接到目前电路的,运放正负输入两端。自个试验光二极管正丶反接两种的差异。这试验无需改PCB。

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      10
      | 2020-2-20 14:11 | 只看该作者
      本帖最后由 ygd8718 于 2020-2-20 16:07 编辑

      我倒想问问你这电路是哪来的?
      如果是你自己设计的,你该问的问题是:这个设计正确吗?
      解决问题的办法,正确的答案只有一个!
      而错误的,包括似是而非和无限接近正确的,有无穷多个。
      你现在就是在这无穷多中任选其一来让大家分析,论坛大神实在是太廉价了。
      顺便请大神们也分析一下:顶楼的电路必然产生振荡的原理和过程。

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      11
      | 2020-2-20 17:03 | 只看该作者
      电压源输出串50欧电阻再接传输线。

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      12
      | 2020-2-20 20:54 | 只看该作者
      zyj9490 发表于 2020-2-20 17:03
      电压源输出串50欧电阻再接传输线。

      楼主的电路必然会振荡,如果说不明白为什么振荡,所有的尝试和猜测都是徒劳无益的。
      物理学虽然更象实验科学,但一定能在纸上说清楚。如果在纸上说不明白,就可以PASS了。

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      13
      | 2020-2-20 23:07 | 只看该作者
      c3去掉,发光二极管串一个100 to 4700的电阻

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      14
      | 2020-2-21 07:32 | 只看该作者
      本帖最后由 ygd8718 于 2020-2-21 07:37 编辑

      你先算一下:(vcc/2)/50=?
      这个等式有什么意义?
      这一步,是画电路图时就该完成的。
      设计计算书的一部分,证明你的设计是科学合理的。

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      15
      | 2020-2-21 08:44 | 只看该作者
      ygd8718 发表于 2020-2-20 20:54
      楼主的电路必然会振荡,如果说不明白为什么振荡,所有的尝试和猜测都是徒劳无益的。
      物理学虽然更象实验 ...

      明显是输出带不动容性负载,传输线体现出是容性,去掉传输线可试下。

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      16
      | 2020-2-21 11:16 | 只看该作者
      本帖最后由 ygd8718 于 2020-2-21 11:27 编辑
      zyj9490 发表于 2020-2-21 08:44
      明显是输出带不动容性负载,传输线体现出是容性,去掉传输线可试下。

      不用试。
      看看datasheet。短路电流25MA,电路从零态,加电。同名端会很快升到vcc/2,反相端与输出端电位相同,为零电位,此时输出端以一定速率(<=dv/dt)升高电压,但运放最大输出电流(<=短路电流)不能及时为C3充电,只能慢慢升高电压,电压达到->超过同名端电压,满足V->V+条件后,输出电压开始回落,由于C3和RL的存在,输出电压不会及时做出反应,当输出电压开始下降后又产生过冲(多种原因)。如此往复。

      电路失败在于:违背了datasheet中关于输出阻抗和短路电流的约束。我在14楼已经点出。R1取值5K,欠考,有些运放是限制反馈深度的,严重者不能做跟随器使用。如果PCB布线不够老道,寄生电感太大,振荡就更加不可避免了。

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      17
      | 2020-2-21 18:46 | 只看该作者
      你的问题解释完了。
      代表本主题所有热心坛友对楼主提个要求:
      请楼主说明一下这个电路的用途,或用在什么项目中。项目开发费用是多少?
      如果不能坦荡地以实相告,那么楼主有骗取他人劳动之嫌。

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      18
      | 2020-2-21 21:40 | 只看该作者
      估计C3是楼主拿来隔直的吧。

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      19
      | 2020-2-22 12:24 | 只看该作者
      电路问题不大 同样的电路 我用的反馈电阻1G都没有震荡过。根本原因在··对信号屏蔽的处理。去搜索一下灵敏电荷放大电路··这种经典电路需要长时间积累。不震荡只是第一步,后面信噪比,提高探测下限才是PK的地方。

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      20
      | 2020-2-22 12:31 | 只看该作者
      更正一下··类似光电二极管,不加上拉或者限流电阻吗,否则电源噪音很容易耦合到里面,你这样问是问不明白的。平时我们放大PA级的电流都是用灵敏电荷电路。

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