为什么噪声很小的信号通过一阶有源低通滤波器后反而引入了高频噪声？

caijianfa55

为什么噪声很小的信号通过一阶有源低通滤波器后反而引入了高频噪声？ [复制链接]

为什么噪声很小的信号通过一阶有源低通滤波器后反而引入了高频噪声？（信号从左边输入先经放大后再滤波，放大后的信号还是噪声非常小的）

littleming1028

自激振荡吗？

caijianfa55

littleming1028 发表于 2014-12-9 13:34
自激振荡吗？

叠加一个幅度很大的噪声（蓝色波形）

maychang

这种波形，多半是运放发生了自激振荡，如2楼所说。

littleming1028

caijianfa55 发表于 2014-12-9 14:02
叠加一个幅度很大的噪声（蓝色波形）

反向端与输出端之间加个电阻看看效果怎样

caijianfa55

maychang 发表于 2014-12-9 14:12
这种波形，多半是运放发生了自激振荡，如2楼所说。

运放自激吗？为什么？为什么另一个放大器构成的两倍信号放大是正常的呢

maychang

caijianfa55 发表于 2014-12-9 18:50
运放自激吗？为什么？为什么另一个放大器构成的两倍信号放大是正常的呢

一言难尽。这是相当复杂的问题。
某些运放不允许工作于跟随器状态，需要有个最小电压增益，否则工作不稳定。你这个电路是否这种情况，我没有查该运放datasheet，不好说。
多数运放自激振荡，是电源的退耦合不好，与电源并联的电容(图中未画出)寄生电阻和电感过大，或者退耦电容距离芯片太远。

caijianfa55

maychang 发表于 2014-12-9 19:07
一言难尽。这是相当复杂的问题。
某些运放不允许工作于跟随器状态，需要有个最小电压增益，否则工作不稳定。你这个电路是否这种情况，我没有查该运放datasheet，不好说。
多数运放自激振荡，是电源的退耦合不好，与电源并联的电容(图中未画出)寄生电阻和电感过大，或者退耦电容距离芯片太远。

我看了一下电源的波形，噪声很小啊，我滤波后输出接的是DSP的AD转换模块，这会被当成容性负载引起自激吗？

maychang

caijianfa55 发表于 2014-12-9 19:39
我看了一下电源的波形，噪声很小啊，我滤波后输出接的是DSP的AD转换模块，这会被当成容性负载引起自激吗？

运放自激与否，和电源噪声无关，但和电源内阻有关，电源噪声和内阻是两回事。
电源内阻，要从芯片引脚处向电源方向看，所以从电源退耦电容到芯片引脚的导线所具有的寄生电感也要算到电源内阻中去。

caijianfa55

maychang 发表于 2014-12-9 20:05
运放自激与否，和电源噪声无关，但和电源内阻有关，电源噪声和内阻是两回事。
电源内阻，要从芯片引脚处向电源方向看，所以从电源退耦电容到芯片引脚的导线所具有的寄生电感也要算到电源内阻中去。

电源内阻为什么会导致运放自激呢？电源加去耦电容不是为了滤除噪声的嘛？又改变不了电源内阻？

maychang

caijianfa55 发表于 2014-12-10 09:08
电源内阻为什么会导致运放自激呢？电源加去耦电容不是为了滤除噪声的嘛？又改变不了电源内阻？

这，至少要画两三幅图才能够说明白，而且要求你能够把直流和交流分开来分析。
待我把图画好再说吧。

电源加退耦电容并不是为了滤除噪声，顾名思义，就是为了退耦。

caijianfa55

我的输出接到DSP的AD转换模块，但是我在输入引脚旁边加了个0.1u的电容想减小信号毛刺的，结果变成了容性负载才导致了震荡，我把那个滤波电容去掉就好了，我想问一下一般情况下什么量级的容性负载会导致运放自激？

caijianfa55

maychang 发表于 2014-12-10 09:22
这，至少要画两三幅图才能够说明白，而且要求你能够把直流和交流分开来分析。
待我把图画好再说吧。

电源加退耦电容并不是为了滤除噪声，顾名思义，就是为了退耦。

退藕电容在数字芯片不是为了防止电源电流突变，在模拟芯片为了滤波？

maychang

caijianfa55 发表于 2014-12-10 09:50
我的输出接到DSP的AD转换模块，但是我在输入引脚旁边加了个0.1u的电容想减小信号毛刺的，结果变成了容性负载才导致了震荡，我把那个滤波电容去掉就好了，我想问一下一般情况下什么量级的容性负载会导致运放自激？

“我在输入引脚旁边加了个0.1u的电容想减小信号毛刺的”
那是胡闹。何况加到0.1uF那么大。
运放输出端对地直接接电容是设计大忌，因为运放输出的内阻与此电容构成一个一阶低通滤波电路，这将改变放大电路的相频特性，很容易产生寄生振荡。你这次实验就是典型的例子。

maychang

caijianfa55 发表于 2014-12-10 09:52
退藕电容在数字芯片不是为了防止电源电流突变，在模拟芯片为了滤波？

注意所有数字芯片都没有负反馈，全是正反馈。数字芯片永远工作于接近正向饱和与接近负向饱和之间。这一点与模拟芯片完全不同。
退耦电容，在用于数字芯片和用于模拟芯片时，都是为了避免电源电流变化对其它芯片造成影响。

udil

maychang 发表于 2014-12-10 12:02
“我在输入引脚旁边加了个0.1u的电容想减小信号毛刺的”
那是胡闹。何况加到0.1uF那么大。
运放输出端对地直接接电容是设计大忌，因为运放输出的内阻与此电容构成一个一阶低通滤波电路，这将改变放大电路的相频特性，很容易产生寄生振荡。你这次实验就是典型的例子。

请问大神，在采样时不是要在AD输入端加电容吗，避免信号的抖动，这里又说会产生震荡。怎么相互矛盾了。还有就是我也遇到了这样的问题，信号被噪声淹没了。我没看这篇帖子之前是想在运放输出端仔加一个有源滤波器，请问这样可以解决问题吗

udil

maychang 发表于 2014-12-10 12:02
“我在输入引脚旁边加了个0.1u的电容想减小信号毛刺的”
那是胡闹。何况加到0.1uF那么大。
运放输出端对地直接接电容是设计大忌，因为运放输出的内阻与此电容构成一个一阶低通滤波电路，这将改变放大电路的相频特性，很容易产生寄生振荡。你这次实验就是典型的例子。

这是我的波形

udil

maychang 发表于 2014-12-10 12:02
“我在输入引脚旁边加了个0.1u的电容想减小信号毛刺的”
那是胡闹。何况加到0.1uF那么大。
运放输出端对地直接接电容是设计大忌，因为运放输出的内阻与此电容构成一个一阶低通滤波电路，这将改变放大电路的相频特性，很容易产生寄生振荡。你这次实验就是典型的例子。

还有这个

udil

caijianfa55 发表于 2014-12-10 09:52
退藕电容在数字芯片不是为了防止电源电流突变，在模拟芯片为了滤波？

楼主还在吗？看看我的回复吧我和你遇到的问题是一样的

maychang

udil 发表于 2015-6-13 17:38
请问大神，在采样时不是要在AD输入端加电容吗，避免信号的抖动，这里又说会产生震荡。怎么相互矛盾了。还有就是我也遇到了这样的问题，信号被噪声淹没了。我没看这篇帖子之前是想在运放输出端仔加一个有源滤波器，请问这样可以解决问题吗

“在采样时不是要在AD输入端加电容吗”
好像没有这回事。
AD输入端通常是要加采样/保持电路，或者是加低通滤波。这和“AD输入端加电容”可并不是一回事。
另外，我的回复是“运放输出端对地直接接电容是设计大忌”。