Операционный усилитель улавливает колебания шины питания от повышающего преобразователя

Да, операционные усилители улавливают часть сигнала своей мощности и интерпретируют его как входной сигнал. Это именно то, что должна количественно определять спецификация отказа источника питания . Идеальный операционный усилитель должен иметь бесконечный отказ от источника питания, но у реальных операционных усилителей он гораздо меньше.

Даже со спецификацией отказа от источника питания вы не можете принимать это за чистую монету. Частота указывается очень редко, поэтому предположим, что она указана только при постоянном токе. Активная схема в операционном усилителе, которая делает его относительно невосприимчивым к силовым сигналам, работает только в некотором диапазоне частот. Он может быть менее восприимчив к силовым сигналам на высоких частотах, потому что общий отклик операционного усилителя падает с частотой, или он может быть более восприимчив, потому что схема активного подавления не может работать с высокими частотами.

Всякий раз, когда вы усиливаете слабые сигналы с большим коэффициентом усиления, вы должны фильтровать источник питания. Это стандартная практика. Даже небольшой сигнал мощности в вашем слабом сигнале может привести к большому беспорядку в нисходящем направлении. Для чувствительных усилителей, например, при усилении сигнала микрофона, всегда фильтруйте источник питания.

В вашем случае поместите индуктор на ферритовом чипе последовательно с проводом питания к операционному усилителю, а затем прочный керамический колпачок на землю. Что-то вроде катушки индуктивности 1 мкГн или около того, за которой следует 10 мкФ на землю, обычно достаточно. Это сформирует LC-фильтр, сильно ослабляющий высокие частоты. Эти катушки индуктивности обычно имеют сопротивление несколько 100 мОм, которое вместе с конденсатором образует резистивно-емкостной фильтр, который обычно ослабляет низкие частоты до того, как сработает LC. Для очень чувствительных цепей поместите два таких фильтра последовательно на каждую подачу питания.

Если схемные соединения не соответствуют разумной практике, то никакая фильтрация не поможет. Любые соединения между микрофоном и входом усилителя не должны иметь общих точек с шинами питания. Это означает, что контакт 2 ДОЛЖЕН быть напрямую подключен к контакту 4, а нижний конец потенциометра должен быть подключен к контакту 4. То же самое с микрофоном. Подайте 0 В справа на рисунке ниже и направьте звездой потенциометр, микрофон и контакт 2 на контакт 4 — сделайте одно единственное соединение с 0 В.

Возвращаясь к выбранной вами схеме — установили ли вы конденсатор на контакт 7 — очень важно, чтобы вы это сделали, потому что это устанавливает возможности отклонения блока питания устройства. Попробуйте 47 мкФ, если вы еще не сказали нам, что вы установили.

Без установленного колпачка усилитель будет подавлять шум блока питания во всем диапазоне частот, с которым он может справиться, всего на 6 дБ. Другими словами, если у вас есть 1Vp-p на шинах, вы получите 0,5Vp-p на выходе.

Несколько слов об импульсном блоке питания — это базовый тип, и его циклы пропускаются из-за его простоты — это создает большее напряжение пульсаций, чем можно было бы ожидать. См. ниже: -

Это можно значительно улучшить с помощью нескольких простых модификаций, например, уровня пилообразной формы на восходящей и нисходящей рампе, однако я был бы склонен заставить его вырабатывать +6 В и иметь линейный регулятор с низким падением напряжения. это если вы не можете убить шум.

Одним из методов уменьшения пульсаций источника питания за счет эффективности является использование двухступенчатого подхода — подключение линейного стабилизатора к выходу импульсного регулятора. Я видел такой подход в медицинских источниках питания, которым требуется низкое содержание гармоник и низкие пульсации на их выходах постоянного тока.

Этот метод (конечно) требует, чтобы выходной сигнал усиления был выше минимального запаса, необходимого для линейного регулятора, но он избавляет от больших пульсаций, создаваемых гистерезисным регулированием (кратко описанным Энди, также известным как Энди), которые обычный LC или чисто емкостный фильтр будет сложнее справиться.

Если бы повышающий преобразователь был загружен достаточно, чтобы поддерживать его непрерывную работу, вы, скорее всего, смогли бы обойтись каскадом LC-фильтра между операционным усилителем и шиной питания, как описано Олином.