Groundplane-Rauschen?

Ich habe einige Rauschprobleme auf einer Leiterplatte, die ich nur schwer beheben kann. Unten sind Bilder des Schaltplans sowie 2 Oszilloskopspuren. Die erste Kurve zeigt das verstärkte Signal mit dem Rauschen und die zweite Kurve zeigt den Ausgang ohne Eingang.

Die Schaltung ist ein Stromverstärker, der 2 OPA548-Ampere verwendet. Wie im Schaltplan gezeigt, habe ich die richtige Konfiguration zum Entkoppeln von Kondensatoren, die ich aus dem Datenblatt des Operationsverstärkers erhalten habe. Ich habe auch beide Eingänge jeweils mit einem 10k-Pulldown-Widerstand geerdet, um zu verhindern, dass der Eingang schwebt. Das rechteckige Symbol ist ein DC-DC-Wandler, den ich verwende, um beide Verstärker mit +-15 V zu versorgen. Die Platine funktioniert bis auf das Rauschproblem hervorragend.

Es sollte darauf hingewiesen werden, dass ich zuvor nur 1 Operationsverstärker verwendet hatte und dieses Rauschproblem nicht hatte. Erst als ich der Platine einen zweiten Operationsverstärker hinzufügte, fing ich an, mehr Rauschen zu sehen. Schon vorher habe ich diese Schaltung auf einem Steckbrett getestet und hatte auch keine Rauschprobleme.

Ich habe versucht, mein Ausgangssignal durch einen geeigneten Tiefpassfilter zu leiten, und es hat geholfen, aber das Problem wurde nicht behoben. Dann bemerkte ich, dass ein Teil des Rauschens, das ich auf dem Oszilloskop sehe, von der Grundebene kommt. Die Leiterplatte besteht aus 2 Schichten, wobei die Unterseite als Masseebene dient. Ist Masserauschen ein häufiges Problem? Es macht Sinn, dass eine Grundplatte im Wesentlichen eine Antenne ist, also wie kann man das kompensieren?

Abschließend möchte ich darauf hinweisen, dass ich einige Spuren habe, die durch meine Grundebene verlaufen. Ich habe versucht, die meisten Spuren auf der obersten Ebene auszuführen, aber ich konnte es nicht vermeiden. Könnte das auch sein, woher das Rauschen kommt, weil ich einige Spuren durch meine Grundebene habe. Jeder Rat wäre sehr willkommen. Danke.

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Antworten (1)

Dass Ihre Probleme mit dem Hinzufügen eines zweiten OPA458 begannen, lässt mich vermuten, dass Sie mehr Entkopplung benötigen. Insbesondere benötigen Sie einen zweiten Satz 10uF/0,1uF-Kappen, und in beiden Fällen sollten sie so nah wie möglich an den Operationsverstärker-Pins sein. Außerdem haben Sie die 0,01uF-Kappen zwischen den + und - Versorgungen an jedem Operationsverstärker vergessen, auch so nah wie möglich an den Operationsverstärkerleitungen. Sehen Sie sich das Datenblatt an, Abbildung 1.

Ob Unterbrechungen auf der Grundebene zu Ihren Problemen beitragen oder nicht - na ja, vielleicht. Es hängt ganz davon ab, wo genau die zusätzlichen Spuren sind.

Ich habe nie darüber nachgedacht, mehr Entkopplung zu benötigen, da ich jeden Operationsverstärker zu unterschiedlichen Zeiten und niemals gleichzeitig betreibe. Der DC-DC-Wandler versorgt jedoch immer noch beide Verstärker gleichzeitig mit Strom, und das könnte der Grund sein, warum ich mehr Entkopplung benötige. Danke für den Tipp. Ich werde es versuchen und sehen, ob das Problem behoben wird.
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