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OPA855: TIA电流放大,输入浮空,输出振荡(噪声谱50MHz尖峰)

Part Number:OPA855Other Parts Discussed in Thread:LMH6629,

设计的OPA作为TIA(平衡放大),LMH6629作后级放大,8k增益

TINA仿真原理没有问题,实际测试中发现:

  • 加入PIN管后电路会有很大的噪声干扰,测量噪声谱在50MH出现尖峰
  • 取下PIN管噪声谱平坦,使用0欧电阻短接PIN管封装正负极(过孔),尖峰再次出现
  • 接入信号光该现象依然存在

尝试断开PIN管输入电源,输入端浮空,现象依旧。现在不确定是外部串扰的噪声还是电路PCB寄生参数导致的振荡

困惑很久了,希望有人可以点播一下,非常感谢!

zhang shen:

测试时PCB上的上下两路监测电路全部断开,只剩下中路的OPA855+LMH6299

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Amy Luo:

您好,

模拟输输入管脚一般是不能浮空的,这样会耦合周围的电磁干扰,使噪声进入信号链中。

PIN二极管一般是需要反向偏置的,在您的应用中是否反向偏置了PIN二极管?

看您的电路图,输入端有2个输入信号D1和D2,您是打算怎样让它们工作的?

下面链接光电二极管电路参考设计希望对您有帮助:

https://www.ti.com.cn/cn/lit/ug/tidu535/tidu535.pdf

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zhang shen:

您好,

原本没有浮空的,PIN管反向偏压接入,上下两路光电流作差平衡探测(消除直流共模成分)。但是测试中发现PIN管接入后会有噪声谱不平坦,50MHz尖峰。

后续才断开偏压,浮空接入,依然存在该现象

现在的问题在于:

不确定是外部电磁串扰还是内部寄生参数导致的电路自身不稳定

非常感谢您的回答!

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Amy Luo:

zhang shen 说:取下PIN管噪声谱平坦,使用0欧电阻短接PIN管封装正负极(过孔),尖峰再次出现

“取下PIN管噪声谱平坦”是指输入端10Ω电阻左边悬空吗?

“使用0欧电阻短接PIN管封装正负极(过孔)”是指输入端直接接PIN管偏置电压吗?

两 PIN管的另一端接的是什么?上面电路图中没有显示出来

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zhang shen:

1. 是的

2. 是的,PIN管封装3个过孔,用一个电阻短接+-接入偏压(偏压是通过可变变阻器接入5V进行调节)

3. 另一端是检流电阻(R12、R28)、偏压调节的变阻器(VR1、VR2),实际现象与两者无关,测试中直接从检流电阻就断开了

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Amy Luo:

zhang shen 说:2. 是的,PIN管封装3个过孔,用一个电阻短接+-接入偏压(偏压是通过可变变阻器接入5V进行调节)

上面的这种情况也就是说 在输入端10Ω电阻左边直接接入偏压,噪声谱就会在50MH出现尖峰,而在输入端10Ω电阻左端悬空时没有尖峰,那么很可能50MH的噪声是从偏置电压引入的

您是否可以参考偏置电压的频谱噪声?

zhang shen 说:3. 另一端是检流电阻(R12、R28)、偏压调节的变阻器(VR1、VR2),实际现象与两者无关,测试中直接从检流电阻就断开了

测试时,D1的2脚和D2的1脚接的是什么?

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zhang shen:

Amy Luo 说:而在输入端10Ω电阻左端悬空时没有尖峰,那么很可能50MH的噪声是从偏置电压引入的

并不是,3.中提到,输入端电源断开(R12,R28断开)也存在该现象

Amy Luo 说:D1的2脚和D2的1脚接的是什么

PIN封装的三个管脚,测试时,GND不接,+-极通过0欧电阻短接(见下图红色实框)

zhang shen 说:

尝试断开PIN管输入电源,输入端浮空,现象依旧。现在不确定是外部串扰的噪声还是电路PCB寄生参数导致的振荡

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Amy Luo:

我想知道的是,在使用0欧电阻短接PIN管封装正负极时,输入端10Ω电阻左端接的偏置电压是多少?因为偏置电压是经过变阻器(VR1、VR2)过来的,我想知道在这种状态下电路是怎样的?您可以手工画个连接示意图吗?特别是经过的电阻参数。因为在这种情况下,电路应该是个反向比例放大电路,应该比较容易分析。

另外您测试的50MH尖峰是在LMH6629输出端测得的吗,直接在OPA855输出端测试结果怎样?

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