積分回路とフィードフォワード補償

積分回路にOPA1656を適用しようとするとカットオフ周波数から先のロールオフが-20dB@10MHzで下げ止まってしまいます。

データシートによるとOPA1656はフィードフォワードを使用していて、1MHzから20MHzにかけて位相がうねっていることがわかります。

OPA1656の機能ブロック図
OPA1656の利得および位相対周波数特性

比較のためにOPA1652の位相特性をあげておきます。

OPA1652の利得および位相対周波数特性

いろいろ調べていくと、積分回路のアプリケーションでは位相を進めるコンデンサと積分用のフィードバックコンデンサを抵抗で分離する方法がこちらのアプリケーションノートに載っていました。

LB-2 Feedforward Compensation Speeds Op Amp

高速積分回路

Bob Widlarが書いたアプリケーションノートのようですが、半世紀を経た現在でも役に立ちます。

積分回路の低周波数特性 その6

T型フィルタ(2次CRハイパスフィルタ)による積分回路の積分非直線性(INL)の最適化設計の続きです。

オペアンプMUSES8920の定数を見直します。

MUSES8920 Spiceモデル

極配置の計算は、2次CRハイパス・フィルタ計算ツールを利用しています。

LTSpiceによるシミュレーションモデルとAC分析です。

2次CR積分回路モデル(MSES8920)
2次CR積分回路AC分析(MUSES8920: 緑:反転入力(LPF), 青:1次CR, 赤:出力)

まず、MUSES8920の入力インピーダンスは5.2TΩ(Typ.)、オープンループゲインは135dB(Typ.)、GB積11MHzとなっています。

ほぼOPA2134と同等のスペックなので、積分回路の定数は、C1=C2=470pF, R1=10kΩでよいようです。

実際にMUSES8920を入手して音を確認してみると、エージングに3時間ほどかかるようです。音質的にはOPA2134に比べて聴きやすく、より広帯域な感じです。どちらも甲乙つけがたい感じなので、好みで決めるしかなさそうです。