Лезет шум! Война с AD823

13-07-2014 18:33

Шумит измерительный усилитель - это фрагмент схемы известного ESR метра, собранный на AD823
Выходной размах 15-16мв что соответствует 5ти разрядам АЦП, из-за чего не выставить нуль. Кус = 173

Вот что на выходе:
2мв/дел

Не могу понять откуда эта дрянь лезет - по спектру типичный белый шум, но для такого операционника приведенный ко входу шум получится 83мкв что очень много. Наводки вроде бы можно исключить так как приняты меры по экранированию и чистоте питания. На возбуд тоже не похоже.

пробовал LF411, OP275 все шумят. Не шумит только LT1013 видимо из-за своей малой скорости - 0,4в/мкс

Для экспериментов собрал на макетке. Питаю от батарей и и всю конструкцию обмотал фольговым экраном и заземлил.

Уже третий день бьюсь а воз и ныне там недовольство, огорчение

Безымянный.png 30,73 КБ Скачано: 159 раз(а)

13-07-2014 18:39

slowolitus, Платку сам делал ?

13-07-2014 18:46

Плату пока не делал, все собрано на макетке. Сильно заморачивался с аналоговой и цифровой землями, соединял по всем канонам борьбы с EMI в итоге получил дерганиье показаний на 5-6 единиц и шум. Предположив что помехи лезут из преобразователей питания и цифровой части схемы или источника тока, собрал для проверки только усилитель на отдельной платке см. фото, запитал все от стерильных батарей, и получил тот же результат и тот же шум:(

13-07-2014 19:01

slowolitus писал:

все собрано на макетке.

больше не стоит продолжать поиск косяков

13-07-2014 19:16

slowolitus, сверь с datasheet, чего не хватает по типовому включению ОУ.

13-07-2014 19:59

slowolitus, земли веди отдельно друг от друга и соедини С1-С2 с остальными землями вместе только на источнике питания

13-07-2014 20:28

Параллельно к R2 или R4 небольшой емкость ставь, около 100 пик.

13-07-2014 22:26

Откуда-откуда.
А что на выходе первого ОУ?
На макетке в разных(двух) корпусах не пробовал собирать?

13-07-2014 22:37

Конденсаторы так и соединены как было упомянуто. Типовая схема включения ничем не отличается от схемы включения современных скоростных ОУ. Поставил 100пф на резисторы ОС, как посоветовал Брам, шумы уменьшились вдвое - 6-7 мв. К сожалению нет анализатора спектра, но визуально в шумах нет никакого намека на какую то частоту. Равномерная каша - белый шум. Случайны и частоты и отдельные выбросы в шуме. Осцилл нормально синхронизируется.

Владимир Анатольевич, на выходе первого каскада такой же шум как и на выходе второго но с амплитудой 1,5-2мв. Когда замыкаю вход второго каскада на землю то на его выходе снова шум - 3-5 мв. Пробовал собирать все в DIP с smd переходником- все тоже самое. А вот LT1013 почему то не шумит... Загадка века Замешательство

13-07-2014 23:01

Шумит второй каскад.
Поменяй Кус, может чуть-чуть поможет. Первый увеличить, второй уменьши.
В двух корпусах не пробовал собрать?

Добавлено 13-07-2014 23:05

Выход первого ОУ через 3k повесь на корпус.
Что-то изменится?

13-07-2014 23:48

Владимир Анатольевич, поменял местами Кус каскадов - ничего не изменилось. На выходе первого шум увеличился, на выходе второго остался как и прежде. Вешал выходы первого и второго каскадов через резисторы 1-3 ком на землю. Шум даже не уменьшается... Завтра соберу схему в двух корпусах.

Мне кажется что шум возникает в обоих каскадах. Но вторым еще усиливается шум первого.
Пробовал цеплять вход первого каскада не напрямую а через резистор 100ком на землю. Шум при этом сильно увеличивался, что в принципе ожидаемо.

14-07-2014 00:15

Опа.. в смысле AD823, любимое рыло-в-рыло с однополярным питаловом.
Читаем:
в этом режиме нижняя граница входных напряжений находится ниже уровня земли.

смотрим:
к шине "земля" навешан шнурок с "крокодильчиком" от ослика, ослик вероятно не заземлён.
Чего там на корпусе у осла, вероятно полно всяко-разного "мусора".

А чего не растянуть до микросекунд развертон и не исследовать загибающие 3 гармоники белого шума гы-гы

, ну так.. на всякий пожарный случай.
Осёл ведь широкополосный.. или так себе

невьеду, от каких делов на указанной циркут Кусь = 173 ?

14-07-2014 00:56

осцилл заземлен, точнее занулен из-за отсутствия в доме заземления. Растягивал до микросекунд, там сплошная каша абсолютно хаотичная на пол экрана... Если надо могу выложить. Осцилл до 100мгц, чувствительность 2мв. Проверял еще на втром - филипс 15Мгц- тоже самое. Пробовал TL082 и LM358 тоже шумят. Что то тут не так... Или я дурак или лыжи не едут шок

Может кому то сподручно будет по быстрому состряпать схему и проверить, вдруг что то получится отличное от моих результатов?!

14-07-2014 01:23

Цитата:

The low frequency open-loop output impedance of the common-emitter output stage used in this design is approximately 30 k&Although this is significantly higher than a typical emitter follower output stage, when it is connected with feedback, the output impedance is reduced by the open-loop gain of the op amp. With 109 dB of open-loop gain, the output impedance is reduced to C1 and C2. This prevents the output impedance from ever
becoming excessively high (see Figure 18), which can cause
stability problems when driving capacitive loads. In fact, the AD823
has excellent cap-load drive capability for a high frequency op
amp. Figure 34 shows the AD823 connected as a follower while
driving 470 pF direct capacitive load. Under these conditions,
the phase margin is approximately 20°. If greater phase margin
is desired, a small resistor can be used in series with the output
to decouple the effect of the load capacitance from the op amp
(see Figure 26). In addition, running the part at higher gains
also improves the capacitive load drive capability of the op amp.

Добавлено 14-07-2014 01:26

slowolitus писал:

Но вторым еще усиливается шум первого.

Это не соответствует тому, что ты намерял. Генерация около 16МГц.

14-07-2014 05:56

slowolitus писал:

для такого операционника приведенный ко входу шум получится 83мкв что очень много

Стесняюсь, спросить: как определил, что очень много?

14-07-2014 06:01

slowolitus, сделай не на макетке, а на нормальной плате и землю пошире. было подобное с ad8032....

14-07-2014 13:25

Цитата:

If greater phase margin
is desired, a small resistor can be used in series with the output
to decouple the effect of the load capacitance from the op amp

Вводил резистор... не помогло.

Цитата:

Генерация около 16МГц

откуда это число?

макетка ни чем не хуже платы - это специальная прототипная плата для SMD под которой расположен слой медной фольги для общего провода.

решил основательнее подсчитать шумы:
Предположим ограничиваем полосу пропускания частотой 1мгц.
Urms= nV/root(Hz)*Fгр.*Kус =

16nV*root(10^6Гц)*173=2,768мВ

А ведь при 2,768 мв rms отдельные выбросы запросто могут достигать 16мв и выще шок

14-07-2014 13:27

В фильтры по питанию 47мкФ. Также поставить резисторы 100-470 Ом в разрыв питающих проводов между источниками питания и фильтрующими ёмкостями/выводами питания микросхемы.

Добавлено 14-07-2014 13:31

slowolitus, писец.
У тебя не один ОУ даёт такой Кус, а пара.
А вход второго на Кус второго не соответствует выходу второго ОУ.

14-07-2014 13:45

slowolitus, одобряю

А полосу поширше возьмешь - так вообще.

Думается, ОУ с полевиками на входе тебе не подойдут.

14-07-2014 14:19

Цитата:

У тебя не один ОУ даёт такой Кус

не не.. забыл написать что для проверки установил Кус первого каскада все 173 и получил на выходе около 3мв шумов как по формуле.

Восстановил схему и поставил относительно малошумящий RC4558 - 8nV/?Hz
шум на выходе второго каскада уменьшился до 3мв то есть в пять раз! Видимо starko прав
Буду пробовать быстродействующий и сверхмалошумящий NE5534
12V/uS 3,5nV/?Hz

Добавлено 14-07-2014 14:19

ни резисторы ни дроссели по питанию не помогают вообще

14-07-2014 14:27

А конденсаторы, электролитические?

Добавлено 14-07-2014 14:29

А зачем тебе быстродействующие? Какие там частоты?

15-07-2014 13:50

Владимир Анатольевич, питание вообще не при чем. Это шум ОУ.
вот тут все объясняется наглядно:

https://www.youtube.com/watch?v=x3JASubDpbQ

а усилитель стоит в измерителе ESR
тут статья: http://radiokot.ru/circuit/digital/measure/73/
Там важна скорость роста выходного сигнала

15-07-2014 16:16

Грязный возбуд, и неебёт.

Удивительно, как можно 823 загнать в возбуд...

Он вообще не возбуждается "в комке", а на платке... ?

15-07-2014 16:39

WeHere, шум это, возьми собери хотя бы первый каскад схемы и посмотри осциллом с чувствительностью 2мв

15-07-2014 16:57

slowolitus,
ну и попробуй по рекомендации ограничить вайд-бэнд, зачем там такая полоса широченая нужна.
например т-фильтром зарЭж на 130кгц полюсе.

А хорошо дядька на ридной молве чешет, гы-гы

я только и уяснил что резистор величиной 1000 ом генерирует шум 4 нановольта в квадратной частоте.

15-07-2014 18:13

slowolitus писал:

WeHere, шум это, возьми собери хотя бы первый каскад схемы и посмотри осциллом с чувствительностью 2мв

Я начинаю раздражаться...

На AD823 я делал ЭКГ, съём биопотенциалов, мкВ-0,1мВ.

ШУ-УУУМ??? шок

Добавлено 15-07-2014 19:14

Щас натравлю на тебя alex411

Добавлено 15-07-2014 19:15

Владимир Анатольевич писал:

А конденсаторы, электролитические?

Ты? Тут? Опять? гы-гы

15-07-2014 18:48

WeHere, ну так прицепи два резистора к AD823 330ом и 10 ком , выложи осциллограмму и покажи что ТЫ прав а я нет, а так что языком чесать гы-гы

Добавлено 15-07-2014 18:53

Заказал парочку OPA2140 High-Precision, Low-Noise, Rail-to-Rail Output,11MHz JFET Op Amp 5,1nV/HZ. Посмотрим как себя покажут.

Добавлено 15-07-2014 18:58

WeHere писал:

съём биопотенциалов, мкВ-0,1мВ.

биопотенциалы это сверхнизкие частоты, у тебя там стопудово жесткий фильтр стоял который все что выше 20Гц наглухо обрезал. В таком случае никаких шумов и не будет в помине

15-07-2014 19:05

Ежели окажется )I(опа и с этими OPA2140, ты не серчай...
я с вудовольствием приму в дар АбАих и AD и OPA гы-гы

15-07-2014 19:41

Я тоже думаю что возбуд, твоя схема из первого поста не соответствует твоей плате. Я имею ввиду разводку - сами пути соединения. Земля как минимум не сводится к одной точке. Плюс резисторы обратных связей соединяются как то "грязными" путями. Плюс общий Ку большой. Всё вместе даёт такую картину. имхо.

пс. когда то собирал усилок (умзч) - тоже шумел сильно (шипел) и всё было из-за того что провода между платами распаял не так как нужно. Т.е. по схеме вроде бы и правильно, но , пути соединений были неправильными. улыбка

А у тебя усилок который может усиливать мегагерцы, такому и короткие проводки шуму добавят.

15-07-2014 19:47

slowolitus писал:

у тебя там стопудово жесткий фильтр стоял который все что выше 20Гц наглухо обрезал

Ша!

Не было. Он первый и последний в ацэпатор.

Потом я его выкинул, Два-ДЭсять и так можно было

Добавлено 15-07-2014 20:52

slowolitus писал:

биопотенциалы это сверхнизкие частоты, у тебя там стопудово жесткий фильтр стоял который все что выше 20Гц наглухо обрезал.

У меня линейно, от НОЛЯ Гц и до 1 кГц. Нихуя не режется, поскольку "диагностично"

15-07-2014 20:08

Цитата:

Потом я его выкинул, Два-ДЭсять и так можно было

А слуХался-бы Анатолича то сошёлся и на УД7 гы-гы

всё вам скорости подавай, интернет ги-ги-битный, мЫкрасхемы тихие да быстрые..

неХрен, вот и опа как враждебный класс эксплуататоров, вишь - в советских руках шипит как стерва, на бывшего гражданина СССР.

Сщаз, терпение, Анатолич вам обоснованно докажет чего вы теряете без УД7. гы-гы

15-07-2014 20:56

alex411, помираю со смеху!