¿Alguien reconoce este pico en la salida de un amplificador operacional cuando la señal cruza 0V? Se eleva cuando se cruza hacia arriba y hacia abajo cuando se cruza hacia abajo. En uno de los videos de EEVBlog, Dave señaló algo exactamente como esto en el osciloscopio y dijo (aparte) que podría suceder cuando se usa una resistencia de retroalimentación de 10k o algo así. Pero no puedo recordar qué video fue. Esta es la salida de un TL071 (en realidad 1/4 de un TL074). Se alimenta de la salida de otros 2 TL071 a través de resistencias de 2.2k, y la retroalimentación tiene un potenciómetro de 10k.
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Actualización 10 de marzo
Como se menciona en los comentarios a continuación, el circuito consiste en un procesador ATmega328P que conduce 8 líneas a un DAC R2R. La salida del DAC y un voltaje de polarización de CC destinado a centrar la salida del DAC a 0V alimentan a un amplificador operacional TL071 inversor. La salida de este amplificador operacional es "OA2OUT" en el esquema anterior.
La salida de red R2R tiene una impedancia de 10k, representada por R4. R1 y R2 me dan un voltaje de compensación y tienen una impedancia paralela de 9.5k, que está bastante cerca de 10k. La resistencia de retroalimentación R3 también es de 10k. Así que creo que este circuito sumará e invertirá el R2R y los voltajes de compensación.
Cuando verifico la salida de la red R2R en el punto R2ROUT, no veo el pico.
Cuando verifico la salida del amplificador operacional en VOUT, veo el pico.
Intenté algunas otras cosas. Intenté reemplazar la resistencia de retroalimentación de 10k con una resistencia de 2.2k, solo porque estaba por ahí y porque recuerdo que Dave mencionó algo sobre una resistencia de 10k en el video EEVBlog. Eso empeoró el pico.
Luego intenté reemplazar el amplificador operacional TL074 con un amplificador operacional LM6144. He estado usando este circuito para probar varios amplificadores operacionales y tratar de comprender qué los hace diferentes, así que sé que el circuito funciona (más o menos) con todos ellos. Esta vez tuve picos en cada transición.
Finalmente probé un TLV2374, que es fantástico, pero aún veo el pico. Es más pequeño pero sigue ahí.
Todavía estoy tratando de resolver esto. ¡Gracias a todos por su ayuda hasta ahora!
Actualización 13 de marzo
Intenté medir la salida R2R con una carga R / 10 (1k) según el comentario de @WhatRoughBeast a continuación. Ahora veo el pico! También parece mucho más ruidoso ... que es algo que noté antes e intenté arreglar con condensadores de 10uF a través de los rieles de alimentación y la tierra virtual. "Funcionó" en el sentido de que redujo el ruido, pero también introdujo la oscilación / timbre que mencioné cuando intenté instalar una pequeña tapa para suavizar la salida DAC. Obviamente, todas estas cosas están relacionadas, pero no estoy seguro de cómo.
Por cierto, probé la resistencia de 100 ohmios sugerida por @Brian Drummond anteriormente, pero la señal resultante estaba tan manchada y ruidosa que no podía decir qué estaba pasando.
Entonces, ¿cuál es la comida para llevar aquí? El problema es obviamente el comportamiento de MSB que @WhatRoughBeast identificó. Parece que el ruido empeora con más corriente a través de la red R2R. Pensé, de acuerdo, amortiguar la señal R2R a través de un amplificador operacional no inversor antes de hacer cualquier otra cosa con él, pero cuando hago eso, también veo el pico. ¿Es la única solución para filtrarlo y no preocuparse?
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Respuestas:
Lo que está viendo es una falta de coincidencia del tiempo de encendido / apagado del msb en comparación con los otros bits.
Imagine por un momento que se trata de un DAC de 8 bits, sentado en el código 01111111. Si el siguiente código fuera 1000000, obtendría un paso de buen comportamiento. Pero lo que sucede es que internamente el msb responde un poco más rápido que los otros bits. Esto significa que la transición es en realidad 0111111 a 1111111 a 10000000. El código 11111111 solo persiste por un tiempo muy corto, pero mientras está allí, la salida intenta ir a escala completa. Dado que el tiempo de falta de coincidencia (llamado sesgo de bits) solo dura un tiempo muy breve, solo obtienes un pulso relativamente pequeño (comúnmente llamado falla). Este efecto es realmente bastante importante en los DAC de video, ya que el ojo es muy sensible a este tipo de cosas, y una característica importante para el DAC de video es la energía de falla total.
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El problema que ves parece ser de OpAmps como lo mostraron tus experimentos. Intente poner una resistencia en serie con la entrada inversora del OpAmp (es decir, entre el nodo común R1 / R2 / R3 / R4 y la entrada inversora. Use 10k más o menos para comenzar. Puede agregar otro a la entrada no inversora si le importa el desplazamiento en la salida.
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