Hallo,
ich habe ein kleines Problem mit dem Design eines 10 MHz Tiefpasses.
Ich möchte einen Amplitudenregelkreis bauen der Signale zwischen 0,1 Hz
und 10 MHz regelt. Deshalb wollte ich erstmal einen Butterworth Tiefpass
(Sallen Key) zweiter Ordnung (mit einer Verstärkung von 2) auf einem
Steckbrett testen. Habe die Schaltung mit FilterPRO von TI entworfen
(siehe Anhang) und auf das Steckbrett mit einem OPA2604 aufgebaut.
Leider komme ich an die geforderten 10 MHz nicht ran. Ab ca 500kHz geht
die Verstärkung schon in die Knie... Der OP sollte die 10 MHz schaffen
(Slew-Rate ist 25V/sqrt(Hz)). Oder liegt so was am Steckbrett? Ich habe
leider nicht die Möglichkeit mir eine Testplatine zu ätzen:(
Über Anregung jeglicher Art bin ich sehr DANKBAR!!!
Gruß Boris
Datenblatt Seite 4, Diagramm "OPEN-LOOP GAIN/PHASE vs FREQUENCY". Sagt
eigentlich alles.
"Slew-Rate ist 25V/sqrt(Hz)"
Du bist dir sicher, dass das die Slewrate sein soll? ;-)
Boris,
wie hast du denn die 3.3pF und die 1.5pF realisiert? Wenn du ein
Steckbrett hast, hat das wahrscheinlich schon 10* höhere parasitäre
Kapazitäten. Ohne geätzte LP mit einem HF-tauglichen Layout wirst du da
nie zurecht kommen.
Servus,
Helmut.
"Slew-Rate ist 25V/sqrt(Hz)"
Immer diese schreibfehler... Sollte natürlich 25V/us heissen.
Ich baue jetzt mal alles mit dem OP657 und OP691 auf, vielleicht hilft
es ja. Anhand des Diagramm "OPEN-LOOP GAIN/PHASE vs FREQUENCY" kann ich
nicht erkennen dass es nicht gehen sollte. Die Verstärkung von 2 sollte
auf jedenfall bis über 1MHz funktionieren und die Phasenverschiebung ist
meiner Meinung nach hier auch nicht der limitierende Faktor. Oder irre
ich mich???
>10 MHz ... Butterworth Tiefpass>OPA2604... Der OP sollte die 10 MHz schaffen
Bei einem aktiven Filter sollte der OP über die übliche GBW & Slewe Rate
Formel hinaus eine ~ 10x groessere GBW haben.
Der OP muss ja, wie z.B. in deinem Fall zwischen 10-100MHz, oberhalb der
Filter Grenzfrequenz aktiv filtern, sprich die Spannung an seinen
Eingängen mittels des Rückkopplungsnetzwerkes aktive nachführen.
Nur so kommt ja die angestrebte Filterwirkung zustande.
>1.5pF ... Steckbrett
Ein kleiner Tipp:
Bau dir mal einen kleines C-Meter und lass deiner Forschernatur
üngezügelten Lauf.
Wenn man über ein paar MHz hinauskommen will ist es unerlässlich über
die parasitären Cs & Ls typischer Aufbauten bescheid zu wissen.
Wenn du die Ausgabe von FilterPro genau anschaust, dann wirst du sehen,
dass das GBW des verwendete OPAs bei Weitem nicht ausreichend ist. Dazu
muss ich nicht mal das Datenblatt anschauen ... :-)
hmm, das finde ich gerade eine sehr interessante Diskussion. Ich dachte
auch immer: wenn ich eine Verstärkung von 2 haben will bei 10MHz muss
mein OPV eben ein GBW von (min.) 20MHz haben. Wenn ich jetzt aber höhere
Frequenzen am Eingang habe fliessen die über die Rückkopplung, ohne dass
der OPV (mangels Bandbreite) in der Lage ist da gegenzusteuern?
Da frage ich mich doch gerade bei meinem aktuellen Problem: ich habe ein
Schaltnetzeil mit einer Frequenz von 500kHz. Der Fehlerverstärker meines
Kontroll-ICs hat ein GBW 2MHz. Dazu habe ich auf der Ausgangsseite noch
einen TL431, den ich auch als Verstärker in meiner Regelschleife
benutze. Der hat ne GBW von kleiner 1Mhz. Der wurde wie ein PI Glied
beschaltet (RC Reihenschaltung in der Rüeckführung. einfaches R am
Eingang). Nun zeigt die Ausgangsspannung zwar nur eine sehr geringe
schwingung, wenn ich mir die Schaltsignale aber angucke sind die nicht
gleichmässig. Kann das an dem selben Problem liegen, dass die Bandbreite
zu klein ist? Bei 320kHz Schaltfrequenz ist das Problem quasi nicht
spuerbar. Der Regler ist schon recht defensiv eingestellt. Die Es sollte
also keine Oszillation wegen zu großer Verstärkung auftreten.
Ich möchte noch anregen, dass ein passives Filter 2. Ordnung (lasst
uns doch mal wieder ein LC-Filter nehmen) mit nachgeschaltetem
Verstärker x2 die Anforderungen an den OpAmp reduzieren helfen könnte.
Der OpAmp muss sich in diesem Fall nicht mehr um den Sperrbereich
kümmern.
Hallo,
ich bin jetzt mal nicht tiefer in die Wahl deiner OPVs eingestiegen.
Aber drei Tipps: Die Signale, die der OPV am Eingang erhält, dürfen
nicht zu groß sein, z.B. 50 mV oder weniger, damit nicht die Slew-Rate
begrenzend wirkt. Das sieht man auch auf dem Oszilloskop, wenn die
Wellenform am Ausgang sich deutlich von der Wellenform am Eingang
unterschiedet. Ein Aufbau auf Lochrasterplatine mit ganz kurzen Drähren
dürfte bis weit über 10 Mhz genügen, denn die Röhrenradios haben
freiverdrahtet mit riesigen Bauteilen auch bis in den UKW-Bereich
funktioniert. Die verwendeten Cs sollten verlustarm und für HF-Anwendung
geeignet sein.