0V'yi geçerken op amp çıkışında kısa bir artış nedeni?

Sinyal 0V'yi geçtiğinde op yükselticinin çıkışındaki bu artışı kimse tanıyor mu? Aşağıdan geçerken yukarı ve aşağı doğru yükselir. EEVBlog videolarından birinde Dave, osiloskopta tam olarak böyle bir şeye işaret etti ve (bir kenara), 10k geri besleme direnci veya bunun gibi bir şey kullanıldığında olabileceğini söyledi. Ama hangi video olduğunu hatırlayamıyorum. Bu bir TL071 TL'nin çıktısıdır (aslında bir TL074'ün 1 / 4'ü). 2.2k direnç ile diğer 2 TL071'in çıkışından besleniyor ve geri bildirimin 10k potansiyometresi var.

şematik

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

10 Mart Güncellemesi

Aşağıdaki yorumlarda belirtildiği gibi devre, 8 hattı bir R2R DAC'ye yönlendiren ATmega328P işlemcisinden oluşur. DAC çıkışı ve DAC çıkışını 0V beslemede ortalamak üzere tasarlanan bir DC sapma voltajı, ters çevrilmiş bir TL071 op amp. Bu op amplifikatörün çıkışı yukarıdaki şemada "OA2OUT" dur.

şematik

^{bu devreyi simüle et}

R2R ağ çıkışı, R4 ile temsil edilen 10k empedansa sahiptir. R1 ve R2 bana bir ofset voltajı veriyor ve 10,5k'ye oldukça yakın 9.5k paralel empedansına sahip. Geri besleme direnci R3 de 10k'dir. Bu devrenin R2R ve ofset voltajlarını toplayıp tersine çevireceğini düşünüyorum.

R2R ağının çıkışını R2ROUT noktasında kontrol ettiğimde, ani artış görmüyorum.

VOUT'ta op amp çıkışını kontrol ettiğimde ani artış görüyorum.

Birkaç şey denedim. 10k geribildirim direncini 2.2k dirençle değiştirmeyi denedim, çünkü etrafta yatıyordu ve Dave'in EEVBlog videosunda 10k direnç hakkında bir şeyden bahsettiğini hatırladığım için. Bu ani kötüleşti.

Sonra TL074 op ampini LM6144 op amp ile değiştirmeyi denedim. Bu devreyi çeşitli op amperlerini denemek ve hepsini neyin farklı kıldığını anlamaya çalışmak için kullanıyorum, bu yüzden devrenin hepsiyle birlikte çalıştığını biliyorum. Bu sefer her geçişte ani artışlar oldu.

Sonunda harika bir TLV2374 denedim, ama yine de ani artış görüyorum. Daha küçük ama hala orada.

Hala bunu anlamaya çalışıyorum. Şimdiye kadar yardımınız için herkese teşekkürler!

13 Mart Güncellemesi

R2R çıktısını aşağıdaki @WhatRoughBeast yorumuna göre bir R / 10 (1k) yük ile ölçmeye çalıştım. Şimdi ani artış! Ayrıca çok daha gürültülü görünüyor ... bu daha önce fark ettiğim ve 10uF kapasitörlerle güç rayları ve sanal zemin boyunca sabitlemeye çalıştığım bir şey. Gürültüyü azaltması anlamında "çalıştı", ancak DAC çıkışını düzeltmek için küçük bir kapak takmaya çalıştığımda bahsettiğim salınım / zil sesini de tanıttı. Tüm bu şeyler açıkça ilişkilidir, nasıl olduğundan emin değilim.

Bu arada daha önce @Brian Drummond tarafından önerilen 100 ohm direnç denedim, ancak ortaya çıkan sinyal çok bulaşmış ve gürültülü oldu, ne olduğunu anlayamadım.

Peki buradaki paket servisi ne? Sorun, @WhatRoughBeast'in tanımladığı MSB davranışıdır. Bu ve gürültü, R2R ağı üzerinden daha fazla akımla daha da kötüleşiyor gibi görünüyor. Tamam, R2R sinyalini, başka bir şey yapmadan önce tersine çevrilmemiş bir op amp üzerinden tamponladım, ama bunu yaptığımda ani artış da görüyorum. Filtrelenen ve endişelenmeyen tek çözüm mü?

operational-amplifier dac r2r

— Willis Blackburn
kaynak

Belki aradığınız efektin adı çapraz bozulmadır .

— boru

Sinyal kaynağı açıkça bir R-2R DAC olmasına rağmen, soru gerçekten bundan bahsetmelidir. (çapraz bozulma DEĞİLDİR) Opamp üzerindeki sanal toprak girişi yerine DAC'yi düşük-ish değeri dirençine (100R) çalıştırarak test edin. Muhtemelen doğrusal olmayacak, ama aynı adımı göreceksiniz.

— Brian Drummond

Brien Drummond'a teşekkürler. R2R'den bahsetmedim çünkü EEVBlog videosunu hatırladım ve bir op amp sorunu olduğundan emindim. Soruyu odaklanmış tutmaya çalışmak, ancak bu durumda daha fazla bilgi daha iyi olurdu.

— Willis Blackburn,

Güncellenen şemada, "R2R" noktanızın op amp'in ters girişi olduğunu ve sabit bir voltajda tutulacağını unutmayın. O halde hiçbir şey görmemelisiniz. Toprağa bir R / 10 direnci sürmeyi deneyin.

— WhatRoughBeast

10 Mart ekran görüntülerini çekmeden önce op amp'in bağlantısını kestim.

— Willis Blackburn

Yanıtlar:

Gördüğünüz, msb'nin açma / kapama zamanının diğer bitlerle karşılaştırıldığında uyuşmazlığıdır.

Bir an için bu kodun 01111111 kodunda oturan 8 bitlik bir DAC olduğunu varsayalım. Bir sonraki kod 1000000 olsaydı, iyi davranmış bir adım alırsınız. Ama olan şey, dahili olarak msb'nin diğer bitlerden biraz daha hızlı tepki vermesidir. Bu, geçişin aslında 0111111 ila 1111111 ila 10000000 arasında olduğu anlamına gelir. 11111111 kodu sadece çok kısa bir süre devam eder, ancak oradayken çıktı tam ölçeğe gitmeye çalışır. Uyuşmazlık süresi (bit eğriliği denir) sadece çok kısa bir süre sürdüğünden, nispeten küçük bir darbe alırsınız (genellikle bir aksaklık denir). Bu etki aslında video DAC'lerde oldukça önemlidir, çünkü göz bu tür şeylere çok duyarlıdır ve video DAC için önemli bir özellik toplam aksaklık enerjisidir.

— WhatRoughBeast
kaynak

Üzgünüm, seni doğru işaretledim ama işaretini kaldırdım çünkü durumun bu olduğunu henüz onaylayamıyorum. Aksaklığın op amp'e girmeden önce DAC çıkışında olup olmadığını görmem gerekir. Gerçi mantıklı.

— Willis Blackburn

Bunun nedeni, DAC'nin aslında 8 bitlik bir R2R ağı olması ve MSB'nin çıkışa fiziksel olarak en yakın olması olabilir mi? Belki de devrenin geri kalanında bir kapasitans vardır ve bu nedenle girişler 10000000'e geçtiğinde 01111111 sinyalinin bir kısmı kalır?

— Willis Blackburn

@WillisBlackburn - herhangi bir olasılık var. Aksaklık ile adım için adım boyutunun daha büyük olması kesinlikle msb sürücüsü hakkında farklı bir şey olduğunu gösterir. Bununla birlikte, gösterilen nispeten uzun zaman tabanı (20 usec / div) göz önüne alındığında, yerleşim sorununuzu olası değildir. Aksaklık, 10 ila 100 saniye arasında bir genişliğe sahip gibi görünüyor ve bu, yerleşim gecikmeleriyle açıklanmak için çok fazla. Kaçak kapasitans? DAC şeması olmadan söyleyemem.

— WhatRoughBeast

@WhatRoughBeast Soru aslında bir DAC'den bahsetmediği sürece (bu kadarıyla söyleyebildiğim kadarıyla) bu cevaba nasıl ulaştığınıza şaşkınım. OP'nin kabul ettiği gibi açıkça bir DAC var ve cevap doğru görünüyor, ama kristal bir topunuz var mı?

— abligh

Paralel bir sürücü. ATmega328P üzerindeki D0 ila D7 bağlantı noktaları doğrudan R2R ağının girişlerine bağlanır. D bağlantı noktasını kullandım çünkü tek bir komutla ayarlanabilen 8 bitli tek bağlantı noktası. (Port C'nin sıfırlama pimi tarafından 6 biti ve 7 biti yokken, 6-7 bağlantı noktası bitleri harici kristal tarafından işgal edilir ve elbette A bağlantı noktası yoktur.) Bu yüzden tüm anahtarların mikrodenetleyici kabiliyetinin sınırları içinde eşzamanlı olarak ayarlanır. Bu akşam aksaklığın R2R çıktısında görünüp görünmeyeceğini göreceğim.

— Willis Blackburn,

Gördüğünüz sorun, denemelerinizin gösterdiği gibi OpAmps'tan geliyor gibi görünüyor. OpAmp'ın eviren girişi (yani, ortak R1 / R2 / R3 / R4 düğümü ve evirici girişi arasında) ile bir direnç koymayı deneyin. Evirmeyen girişe başka bir tane ekleyebilirsiniz. çıktıda ofseti önemsiyorsanız.

— Anonim Halk
kaynak