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Hi, ich habe hier einen DAC MAX5719 der wie im Handbuch angegeben mit einem OpAmp beschaltet wurde. Mein Problem: der Ausgang schwingt hochfrequent mit etwa 3 MHz und 120 mV Amplitude (Spitze-Spitze). Das ist jetzt nicht schlimm, da die angehängte Peripherie maximal 200 kHz kann, aber eben etwas unschön, weswegen ich das gerne wegbekommen würde. Auf dem OUT-Ausgang des DAC ist noch nichts zu sehen, da ist das Signal sauber. Aber auf RFB (Ausgang des OpAmps) und INV (invertierender Eingang des OpAmps) ist die Frequenz zu sehen. Hat jemand eine Idee, woran das liegen könnte bzw. wie man das beheben kann? Danke!
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Michael M. schrieb: > Hat jemand eine Idee, woran das liegen könnte bzw. wie man das beheben > kann? Du hättest einen OPV nehmen müssen, der unity gain stable ist. Der TSB7191 schwingt ganz offiziell, wenn die Verstärkung weniger als 10 beträgt.
Du hast einen unpassenden OPV genommen. Laut ST ist der TSB7191 erst ab Verstärkung +10 bzw. -9 stabil. Man könnte evtl. noch versuchen mit einen kleinen Kondensator zwischen invertierenden Eingang und Ausgang des OPVs das stabil zu bekommen.
Michael M. schrieb: > Hat jemand eine Idee, woran das liegen könnte bzw. wie man das beheben > kann? Wer weiß, wozu der Opamp da zweckentfremdet wird. Ich würde den Opamp einbremsen bzw. langsamer machen, also C von Out nach -in und vor -in und +in einen gleich großen Widerstand. Auslegung Grenzfrequenz dann nach benötigter DAC-Bandbreite. Welche Opamp-Typen werden im DAC DaBla empfohlen? Ist GBW vom Opamp im DAC DaBla als kritisch und wenn ja, in welchen Grenzen angegeben? mfg mf
Achim S. schrieb: > Du hättest einen OPV nehmen müssen, der unity gain stable ist. Der > TSB7191 schwingt ganz offiziell, wenn die Verstärkung weniger als 10 > beträgt. Oha, böse Falle...wo bzw. unter welcher Bezeichnugn finde ich denn diesen Wert im Handbuch? Ich habe für die nächste Version den LTC2058IS8E vorgesehen, da der einen kleineren Eingangsspannungsoffset hat und würde jetzt natürlich gerne überprüfen, ob der bei kleinen Verstärkungen besser tut...
Michael M. schrieb: > wo bzw. unter welcher Bezeichnugn finde ich denn diesen Wert im > Handbuch? eben zum Beispiel unter der Bezeichnung unity gain stable. steht beim LTC 2058 gleich auf der ersten Seite unter"features"
Michael M. schrieb: >> Du hättest einen OPV nehmen müssen, der unity gain stable ist. > Oha, böse Falle...wo bzw. unter welcher Bezeichnugn finde ich denn > diesen Wert im Handbuch? Das steht meist schon auf der ersten Seite des Datenblattes.
Christian L. schrieb: > Du hast einen unpassenden OPV genommen. Laut ST ist der TSB7191 erst ab > Verstärkung +10 bzw. -9 stabil. Mal aus persönlichem Interesse: welchen Vorteil haben denn solche OpAmps, die nicht Unity Gain Stable sind? Der Preis kann es ja nicht sein...
Michael M. schrieb: > Christian L. schrieb: >> Du hast einen unpassenden OPV genommen. Laut ST ist >> der TSB7191 erst ab Verstärkung +10 bzw. -9 stabil. > > Mal aus persönlichem Interesse: welchen Vorteil haben > denn solche OpAmps, die nicht Unity Gain Stable sind? Um die Ecke denken: 1. OPVs sind intern praktisch immer mehrstufig aufgebaut, einfach weil ihre Leistungsdaten i.d.R. nicht mit einer einzigen Stufe erreichbar sind. 2. Mehrstufige Verstärker verursachen bei höheren Frequenzen so starke Phasendrehungen, dass sie extern nicht mehr bis auf V=1 gegengekoppelt werden können, ohne zu schwingen. 3. Um OPVs Eins-stabil zu machen, macht man sie durch interne RC-Glieder künstlich langsamer. Ein OPV, der nicht Eins-stabil sein muss, muss nicht so stark verlangsamt werden...
Für den Hersteller hat das auch Vorteile. Er entwickelt einen schnellen OPV, welchen man aber bei Verstärkung 1 nur nutzen kann, wenn er mit der internen Frequenzgangkompensation ausgebremst wird. Aber auch bei höheren Verstärkungen ist diese Bremse unnötig aktiv. Will man jetzt aber nur mit höheren Verstärkungen arbeiten, so verschenkt man unnötig Bandbreite, wenn die Frequenzgangkompensation genutzt wird. Der Hersteller könnte aber auch das gleiche Design nutzen und die Frequenzgangkompensation still legen und somit als schnelleren OPV verkaufen für solche Anwendungen. Ein Design passend für zwei unterschiedliche Anwendungen. Schau dir z.B. den OP27 und OP37 an. Der OP27 ist langsam und unity gain stable und der OP37 schnell und erst bei höheren Verstärkungen stabil. Ansonsten sind viele der technischen Daten identisch.
So, jetzt habe ich den OpAmp mal durch einen ST33078 ersetzt (weil der gerade da war und weil das Handbuch was von einer Unity-Gain-Bandbreite von 9 MHz sagt, was ich jetzt so interpretiert hätte, dass der in dem Bereich Unity Gain Stable ist). Ergebnis: es schwingt noch immer, dieses mal mit ca. 1,5 Mhz, einer etwas größeren Amplitude und einem nahezu perfekten Sinussignal. Habe ich die Angabe mit der "Unity Gain Bandbreite" jetzt falsch interpretiert oder woran könnte das noch liegen?
Michael M. schrieb: > Habe ich die Angabe mit der "Unity Gain Bandbreite" jetzt falsch > interpretiert oder woran könnte das noch liegen? Die Unity Gain Bandwidth ist die Frequenz, bei der die Verstärkung auf 1 gesunken ist. Über die Stabilität für niedrigere Frequenzen sagt das nichts aus.
OK und wenn das Manual ansonsten keine Aussagen über Unity-Gain-Stabilität macht? Ist das Verhalten dann undefiniert?
Michael M. schrieb: > und wenn das Manual ansonsten keine Aussagen über > Unity-Gain-Stabilität macht? Das Datenblatt macht sogar recht viele Aussagen zur Unity-Gain-Stabilität, (Phase margin=f(CL), Gain margin=f(CL), Bode Plot mit Gain und Phase) man muss die natürlich lesen (können).
Michael M. schrieb: > OK und wenn das Manual ansonsten keine Aussagen über > Unity-Gain-Stabilität macht? Dann ist man zu faul um selbst zu lesen und möchte sich die gebratenen Tauben gerne in den Mund fliegen lassen. Aber vorher auf dem Silbertablett serviert, Butler!
Schau' Dir mal die kapazitive Belastbarkeit Deiner Referenz an. Da steht im Datenblatt in Fig2-25 ganz klar, daß für Lastkapazitäten > 1nF ein serieller Widerstand bis zur kapazitiven Last verlangt wird, andernfalls fängt einfach die Referenz an zu schwingen (und das ist wahrscheinlich bei Dir der Fall). Du müßtest für die empfohlenen 100nF im DAC-Ref-Eingang also schon mind. einen 100R-Widerstand einsetzen. Alternativ gegen eine entsprechend gepufferte Referenz ersetzen, die höhere Ausgangskapazitäten verträgt oder einen Puffer-OA dazwischen einsetzen.
Nachtrag: Um das Ganze für Deine gewünschten 200kHz zusätzlich zu stabilisieren, kannst Du in den Feedback-Kreis zwischen RFB und INV noch einen Kondensator einsetzen. Wenn ich das Datenblatt richtig gelesen habe, ist RFB irgendwo bei 4kOhm (RINV ist ja nicht mal im Datenblat sauber angegeben). Für Deine 200kHz-fähige Peripherie würde ich also fco>=1MHz wählen, d.h. C<=39pF.
Jürgen W. schrieb: > Du müßtest für die empfohlenen 100nF im DAC-Ref-Eingang also schon mind. > einen 100R-Widerstand einsetzen. So wie ich das sehe sind das sogar 200nF, da die eine Referenz mit zwei DACs mit jeweils einem 100nF-Kondensator verbunden ist, ich denke also, der widerstand sollte sogar noch größer sein.
Der TO sollte sich bei der Hausfrauenakademie fuer einen Haekelkurs eintragen und OPVs fuerderhin in Ruhe lassen.
Eine hohe GBW sieht halt sexy aus. Deshalb machen die Hersteller das. Das kriegt man aber nur bei unkompensierten VV verstärkern. Die sind dann aber nicht unity gain stable. Praktisch wird man da auch niemals X MHz durch den X MHz superfast OPAMP durchkriegen. Der Laie sieht sowas nicht. Zum Buffern schneller Signale am Besten einen dedizierten unity gain buffer nehmen. Evtl einen CFA wenns mit Verstärkung sein muss.
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