オペアンプの発振止め

フォトダイオード用のプリアンプ基板を作成しました。
・初段のI/V変換回路の抵抗は100kとしました。
・位相補償用コンデンサを抵抗にパラに入れています。
・２段目の増幅回路は非反転入力で、帰還抵抗は100kです。
・増幅回路は1.6kHzのローパスフィルタを形成しております。

上記回路基板にPDを実装し、光量を測定するのですが、
たまに発振が起こってしまいます。プリアンプ基板－次段のインターフェース基板間の配線長が3m程度となります。
これも発振の原因のひとつなのでしょうか。
情報少なくわかりにくいかと思いますが、
発振対策のアドバイスをいただけませんでしょうか。
よろしくお願いいたします。

No.4 ベストアンサー 回答者： tadys 回答日時： 2008/01/24 12:43

アンプの出力に負荷をつながない状態でも発振するのでしょうか？

負荷をつないだ時だけに発振するのであれば負荷容量の影響でしょう。

LMC6082は容量性の負荷に弱いようです。
データシートのFIGURE 2a. に容量性負荷の場合の対策回路が乗っていますから試してみてください。

シールドケーブルで接続して片側接地というのは気になります。
ツイストペア線でも大丈夫でしょう。

この回答へのお礼

アドバイスありがとうございます。
負荷がない場合や配線が短い場合はなんとか我慢できているようです。

お礼日時：2008/01/26 17:54

No.5 回答者： imoriimori 回答日時： 2008/01/24 23:16

初段だけで、つまり３ｍのケーブルと二段目とが無くても発振するのでしょうか？

もしその場合は、ふと気になったんですが、そしてたぶん外していると思うのですが、フォトダイオードの接合容量が問題になることもあり得るのではないかと。ＯＰアンプの帰還の位相回りは負荷の容量だけでなく入力とＧＮＤ間の容量でも起きますので。万一そう言うケースだとすると、初段反転入力端子とフォトダイオードの間に抵抗を入れるのも一法かも。

この回答へのお礼

初段後の信号は見ていませんでした。
なるほどＰＤの接合容量も利いてくるのですね。
その辺も調べてみたいと思います。

お礼日時：2008/01/26 17:51

No.3 回答者： himara-hus 回答日時： 2008/01/24 10:27

状況が良くわかりませんが、

＞初段（IV変換）では帰還抵抗R=100k　RにパラにC=1000pとし、
＞初段の出力と2段目の入力（反転入力です。すみません）ラインに、
＞1kと100k（VR）がシリーズに入っております。

　ここが気になります。
　前段と後段の間がラインで３ｍあるとのことですが、抵抗とボリュームをどこに入れていますか？抵抗の後（次段のオペアンプ入力）で引っ張っているといけません。
　もしそうなら、前段のオペアンプ出力の後に抵抗６００オームぐらいを入れて、ラインを伸ばして、次段入力に抵抗とボリュームを入れてオペアンプに入力するようにしてください。
　もう一つは、前段と後段のアースはなるべく太い線でしっかりとつなぐか、入力とアースをシールド線で接続してください。

この回答へのお礼

アドバイスありがとうございます。
状況がわかりにくくてすみません。
アンプ基板の出力が3ｍ程度のケーブルで次の回路とつながっている状況です。
ＯＰアンプの電源は次の回路から供給しており、（つまり3ｍケーブルで電源も供給）そういった部分も影響しているのでしょうか。

お礼日時：2008/01/26 17:59

No.2 回答者： tadys 回答日時： 2008/01/23 10:37

情報不足です。

オペアンプの発振は回路が悪い場合だけでなく、実装が悪い場合も発生します。
パスコンの入れ方、グランドパターンの引き回しなども影響します。
使用しているオペアンプ、発振している周波数、発振の様子（連続して発振するのか、特定の振幅で発振するのか）等が無いと見当がつきません。

インターフェース基板間の配線長が3m程度とのことですが、どんな線材を使用しているのでしょう。
容量分が大きくなると発振しやすくなります。アンプ出力と配線の間に抵抗を挿入する事で発振をとめることができる場合があります。

周波数が1.6kHz程度ではインピーダンスマッチングを考える必要はないでしょう。

この回答への補足

アドバイスありがとうございます。
発振周波数はMHzオーダーです。1M程度だと思います。

配線は一応シールドケーブルを使用しています。方端接地です。
容量負荷の大きさが発振のトリガとなっている場合、回路の工夫で対策できるものなのでしょうか。

補足日時：2008/01/23 23:08

No.1 回答者： inara1 回答日時： 2008/01/23 07:26

コンデンサを抵抗にパラに入れても発振しやすいというのは、きちんと位相補償がされていないからです。

出力に容量性の負荷（配線）がつなげるというのも位相を変化させる要因です。OPアンプの中には容量性の負荷に弱いものがあります。回路とOPアンプの型番を教えていただければ正確な対策をアドバイスできると思います。

この回答への補足

アドバイスありがとうございます。
オペアンプはナショセミのLMC6082のデュアルです。電源は±5Vです。
回路が上手く描けないので、記述にて失礼いたします。
初段（IV変換）では帰還抵抗R=100k　RにパラにC=1000pとし、
初段の出力と2段目の入力（反転入力です。すみません）ラインに、
1kと100k（VR）がシリーズに入っております。
2段目は帰還抵抗R=100k　C=1000pとしております。
2段目の出力にR=100をシリーズに入れております。
初段目、2段目ともに非反転入力端子はグランドにつなげています。
わかりにくい情報ですが、もし可能でありましたらアドバイスお願いいたします。

補足日時：2008/01/23 22:02