0V को पार करते समय op amp आउटपुट में संक्षिप्त स्पाइक का कारण?

Question

जब कोई सिग्नल 0V को पार करता है तो क्या कोई किसी सेशन amp के आउटपुट में इस स्पाइक को पहचानता है? यह नीचे पार करते समय ऊपर और नीचे की तरफ घूमता है। EEVBlog वीडियो में से एक में, डेव ने आस्टसीलस्कप पर कुछ इस तरह से इशारा किया और कहा (एक तरफ के रूप में) कि यह 10k प्रतिक्रिया अवरोधक या ऐसा कुछ का उपयोग करते समय हो सकता है। लेकिन मुझे याद नहीं है कि यह कौन सा वीडियो था। यह एक TL071 (वास्तव में एक TL074 का 1/4) का आउटपुट है। यह 2.2k प्रतिरोधों के माध्यम से 2 अन्य TL071s के आउटपुट से खिलाया जाता है, और प्रतिक्रिया में 10k पोटेंशियोमीटर है।

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

अपडेट 10 मार्च

जैसा कि नीचे टिप्पणी में उल्लेख किया गया है, सर्किट में ATmega328P प्रोसेसर होता है जो एक R2R DAC में 8 लाइनों को चलाता है। DAC और DC बायस वोल्टेज का आउटपुट 0V फीड पर DAC आउटपुट को केंद्र में रखने के लिए होता है, जो कि TL071 X amp में होता है। इस सेशन amp का आउटपुट "OA2OUT" उपरोक्त योजनाबद्ध में है।

^{इस सर्किट का अनुकरण करें}

आर 2 आर नेटवर्क आउटपुट में 10k प्रतिबाधा है, जिसे आर 4 द्वारा दर्शाया गया है। आर 1 और आर 2 मुझे एक ऑफसेट वोल्टेज देते हैं और 9.5k के समानांतर प्रतिबाधा रखते हैं, जो कि 10k के करीब है। प्रतिक्रिया अवरोधक R3 भी 10k है। इसलिए मुझे लगता है कि यह सर्किट आर 2 आर और ऑफसेट वोल्टेज को जोड़ देगा।

जब मैं बिंदु R2ROUT पर R2R नेटवर्क के आउटपुट की जांच करता हूं, तो मुझे स्पाइक दिखाई नहीं देता है।

जब मैं VOUT पर ऑप amp के आउटपुट की जांच करता हूं, तो मुझे स्पाइक दिखाई देता है।

मैंने कुछ और चीजों की कोशिश की। मैं एक 2.2k रोकनेवाला के साथ 10k प्रतिक्रिया रोकनेवाला की जगह की कोशिश की, क्योंकि यह चारों ओर झूठ बोल रही थी और क्योंकि मुझे याद है कि डेव ने EEVBlog वीडियो में 10k रोकनेवाला के बारे में कुछ उल्लेख किया था। इससे स्पाइक खराब हो गया।

फिर मैंने LM6144 सेशन amp के साथ TL074 सेशन amp को बदलने की कोशिश की। मैं विभिन्न ऑप एम्प्स को आज़माने के लिए इस सर्किट का उपयोग कर रहा हूं और यह समझने की कोशिश करता हूं कि उन सभी को क्या अलग बनाता है, इसलिए मुझे पता है कि इन सभी के साथ सर्किट काम (तरह) करता है। इस बार मुझे हर संक्रमण पर स्पाइक्स मिले।

अंत में मैंने एक TLV2374 की कोशिश की, जो शानदार है, लेकिन मैं अभी भी स्पाइक देखता हूं। यह छोटा है लेकिन अभी भी वहाँ है।

फिर भी यह पता लगाने की कोशिश की जा रही है। आपकी मदद के लिए अब तक सभी को धन्यवाद!

अपडेट 13 मार्च

नीचे दिए गए @WhatRoughBeast टिप्पणी के अनुसार R / 10 (1k) लोड के साथ R2R आउटपुट को मापने की कोशिश की। अब मैं स्पाइक देखता हूं! इसके अलावा बहुत नॉइज़ियर लगता है ... जो कि मैंने पहले देखा है और पावर रेल और वर्चुअल ग्राउंड पर 10uF कैपेसिटर के साथ ठीक करने का प्रयास किया है। इसने "काम" इस अर्थ में किया कि इसने शोर को कम कर दिया, लेकिन इसने दोलन / रिंगिंग भी पेश की जिसका मैंने उल्लेख किया जब मैंने डीएसी आउटपुट को सुचारू करने के लिए एक छोटी सी कैप लगाने की कोशिश की। ये सभी चीजें स्पष्ट रूप से संबंधित हैं, बस यह सुनिश्चित नहीं है कि कैसे।

वैसे मैंने @Brian Drummond द्वारा पहले सुझाए गए 100 ओम अवरोधक को आज़माया था, लेकिन परिणामी संकेत इतना धूमिल और शोर था कि मैं बता नहीं सकता कि क्या चल रहा था।

तो यहाँ क्या रास्ता है? समस्या स्पष्ट रूप से MSB व्यवहार है जिसे @WhatRoughBeast ने पहचाना। यह, और शोर, आर 2 आर नेटवर्क के माध्यम से अधिक वर्तमान के साथ खराब हो रहा है। मैंने सोचा, ठीक है, इसके साथ कुछ और करने से पहले एक गैर-inverting सेशन amp के माध्यम से R2R सिग्नल को बफर करें, लेकिन जब मैं ऐसा करता हूं, तो मुझे स्पाइक भी दिखाई देता है। क्या इसे छानने का एकमात्र उपाय है और इसके बारे में चिंता न करें?

Comments

हो सकता है कि आप जिस प्रभाव की तलाश कर रहे हैं उसका नाम क्रॉसओवर डिस्टॉर्शन हो ।

— पाइप

हालांकि संकेत स्रोत स्पष्ट रूप से एक आर -2 आर डीएसी है, सवाल वास्तव में यह उल्लेख करना चाहिए। (यह क्रॉसओवर डिस्टॉर्शन नहीं है) ओप्पैम्प पर वर्चुअल पृथ्वी इनपुट के बजाय डीएसी को कम-ईश मान रोकनेवाला (100 आर) में चलाकर टेस्ट करें। यह रैखिक के रूप में काफी नहीं होगा, शायद, लेकिन आप एक ही कदम देखेंगे।

— ब्रायन ड्रमंड बाद

धन्यवाद @ ब्रायन ड्रमंड। मैंने R2R का उल्लेख नहीं किया क्योंकि मुझे EEVBlog वीडियो याद था और यकीन था कि यह एक सेशन amp मुद्दा था। सवाल को केंद्रित रखने की कोशिश की जा रही है लेकिन इस मामले में अधिक जानकारी बेहतर होगी।

— विलिस ब्लैकबर्न

अद्यतन योजनाबद्ध के साथ, ध्यान रखें कि आपका "आर 2 आर" बिंदु ऑप amp का अकशेरुकी इनपुट है, और एक स्थिर वोल्टेज पर आयोजित किया जाएगा। तो आपको उस बिंदु पर कुछ भी नहीं देखना चाहिए। जमीन पर एक आर / 10 रोकनेवाला ड्राइविंग की कोशिश करें।

— व्हाट्सएप बीट

मैंने मार्च 10 स्क्रीन शॉट्स लेने से पहले सेशन amp काट दिया।

— विलिस ब्लैकबर्न

Answer 1

आप जो देख रहे हैं वह अन्य बिट्स की तुलना में एमएसबी के टर्न-ऑन / टर्न-ऑफ समय का बेमेल है।

एक पल के लिए बताएं कि यह एक 8-बिट DAC है, जो कोड 01111111 पर बैठा है। यदि अगला कोड 1000000 था, तो आपको एक अच्छा व्यवहार वाला कदम मिलेगा। लेकिन क्या हो रहा है कि आंतरिक रूप से एमएसबी अन्य बिट्स की तुलना में थोड़ा तेज प्रतिक्रिया करता है। इसका अर्थ है कि संक्रमण वास्तव में 0111111 से 1111111 से 10000000 है। 11111111 कोड केवल बहुत ही कम समय के लिए बना रहता है, लेकिन जब तक यह आउटपुट पूर्ण-पैमाने पर जाने की कोशिश करता है। चूंकि बेमेल समय (बिट स्क्यू कहा जाता है) केवल एक बहुत ही संक्षिप्त समय तक रहता है, आपको बस एक अपेक्षाकृत छोटी पल्स (आमतौर पर एक गड़बड़ कहा जाता है) मिलती है। वीडियो डीएसीएस में यह प्रभाव वास्तव में काफी महत्वपूर्ण है, क्योंकि आंख इस तरह की चीज के प्रति बहुत संवेदनशील है, और वीडियो डीएसी के लिए एक महत्वपूर्ण विशेषता कुल गड़बड़ ऊर्जा है।

Comments

क्षमा करें, मैंने आपको सही चिह्नित किया है, लेकिन फिर इसे अस्वीकार कर दिया है क्योंकि मैं अभी तक पुष्टि नहीं कर सकता कि यह मामला है। मुझे यह देखने की जरूरत है कि क्या ओप एम्प में जाने से पहले डीएसी आउटपुट पर ग्लिच मौजूद है या नहीं। हालांकि समझ में आता है।

— विलिस ब्लैकबर्न

क्या इसका कारण यह हो सकता है कि DAC वास्तव में 8-बिट R2R नेटवर्क है और MSB भौतिक रूप से आउटपुट के सबसे करीब है? हो सकता है कि बाकी सर्किट में कुछ समाई हो और इसलिए 01111111 सिग्नल का कुछ हिस्सा तब रहता है जब इनपुट 10000000 पर स्विच होता है?

— विलिस ब्लैकबर्न

@WillisBlackburn - कोई भी संभावनाएं हैं। तथ्य यह है कि कदम का आकार गड़बड़ के साथ कदम के लिए बड़ा है निश्चित रूप से इंगित करता है कि एमएसबी ड्राइव के बारे में कुछ अलग है। हालाँकि, अपेक्षाकृत लंबा टाइमबेस दिखाया गया है (20 usec / div) प्लेसमेंट मुद्दा बनाता है जिसकी आप संभावना नहीं है। यह प्रतीत होता है कि गड़बड़ 10s से 100s nsec की चौड़ाई की है, और इसे प्लेसमेंट विलंब द्वारा समझाया जाना बहुत अधिक है। आवारा समाई? DAC के एक योजना के बिना नहीं बता सकते।

— व्हाट्सएप बीट

@WhatRoughBeast मुझे इस बात पर आश्चर्य हो रहा है कि आपको यह उत्तर कैसे मिला, यह प्रश्न वास्तव में एक DAC का उल्लेख नहीं करता है (जहाँ तक मैं बता सकता हूँ)। स्पष्ट रूप से एक डीएसी है जैसा कि ओपी सहमत था, और जवाब सही लगता है, लेकिन क्या आपके पास एक क्रिस्टल बॉल या कुछ और है?

— abligh

यह एक समानांतर ड्राइव है। ATmega328P पर पोर्ट D0 से D7 सीधे R2R नेटवर्क के इनपुट से जुड़े होते हैं। मैंने पोर्ट D का उपयोग किया है क्योंकि यह 8 बिट्स वाला एकमात्र पोर्ट है जिसे एकल निर्देश के साथ सेट किया जा सकता है। (पोर्ट सी में रीसेट पिन और बिट बिट 7 पर कब्जा कर लिया गया है, जबकि पोर्ट बी बिट्स 6-7 बाहरी क्रिस्टल द्वारा कब्जा कर लिया गया है, और निश्चित रूप से कोई पोर्ट ए नहीं है) इसलिए मुझे पूरा यकीन है कि सभी स्विच हैं माइक्रोकंट्रोलर्स की क्षमता की सीमा के भीतर एक साथ सेट किया जा रहा है। आज शाम मैं देखूंगा कि क्या R2R आउटपुट में गड़बड़ दिखाई देती है।

— विलिस ब्लैकबर्न

Answer 2

आपके द्वारा दिखाए गए मुद्दे OpAmps से लगते हैं। OpAmp (यानी, आम नोड R1 / R2 / R3 / R4 और inverting इनपुट के बीच) के इनवर्टिंग इनपुट के साथ श्रृंखला में एक अवरोधक डालने की कोशिश करें। प्रारंभ करने के लिए 10k या तो का उपयोग करें। आप एक और एक को गैर-इनवर्टिंग इनपुट में जोड़ सकते हैं। यदि आप आउटपुट पर ऑफसेट की परवाह करते हैं।