0Vを横切るときのオペアンプ出力の短いスパイクの理由は？

信号が0Vを超えると、だれでもオペアンプの出力のこのスパイクを認識しますか？交差すると上下に急上昇し、下降すると下降します。EEVBlogビデオの1つで、デイブはオシロスコープでこのようなことを指摘し、10kのフィードバック抵抗器などを使用すると発生する可能性があることを（脇に置いて）言いました。しかし、どのビデオだったのか思い出せません。これはTL071の出力です（実際にはTL074の1/4）。他の2つのTL071の出力から2.2kの抵抗を介して供給され、フィードバックには10kのポテンショメーターがあります。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

3月10日更新

以下のコメントで言及されているように、回路は8ラインをR2R DACに駆動するATmega328Pプロセッサで構成されています。DACの出力と、DAC出力を0VにセンタリングするためのDCバイアス電圧は、反転TL071オペアンプに供給されます。このオペアンプの出力は、上の図の「OA2OUT」です。

^{この回路をシミュレートする}

R2Rネットワーク出力には、R4で表される10kインピーダンスがあります。R1とR2はオフセット電圧を与え、9.5kの並列インピーダンスを持ち、これは10kにかなり近いです。フィードバック抵抗R3も10kです。したがって、この回路はR2Rとオフセット電圧を合計して反転させると思います。

ポイントR2ROUTでR2Rネットワークの出力を確認しても、スパイクは見られません。

VOUTでオペアンプの出力を確認すると、スパイクが見えます。

私は他のいくつかのことを試しました。10kのフィードバック抵抗を2.2kの抵抗に置き換えてみました。それは、それが横になっていたからで、デイブがEEVBlogビデオで10kの抵抗について言及したことを覚えているからです。それがスパイクを悪化させました。

次に、TL074オペアンプをLM6144オペアンプに交換してみました。私はこの回路を使ってさまざまなオペアンプを試し、それらがすべて異なっている理由を理解しようとしているので、すべての回路で回路が動作することを知っています。今回は、すべての遷移でスパイクが発生しました。

最後にTLV2374を試しましたが、これは素晴らしいですが、まだスパイクが見られます。小さいですが、まだあります。

まだこれを理解しようとしています。これまで皆さんのご協力に感謝します！

3月13日更新

以下の@WhatRoughBeastのコメントに従って、R / 10（1k）負荷でR2R出力を測定してみました。今、スパイクが見えます！また、かなりうるさいようです...これは以前に気づき、電源レールと仮想グランドに10uFのコンデンサを使用して修正しようとしました。ノイズを減らすという意味で「機能しました」が、DAC出力を滑らかにするために小さなキャップを取り付けようとしたときに言及した発振/リンギングも導入しました。これらはすべて明らかに関連していますが、方法がわかりません。

ちなみに、@ Brian Drummondが先ほど提案した100オームの抵抗を試してみましたが、結果の信号は非常に不鮮明でノイズが多いため、何が起こっているのかわかりません。

ここでのポイントは何ですか？問題は、明らかに@WhatRoughBeastが特定したMSBの動作です。それとノイズは、R2Rネットワークを流れる電流が増えると悪化するようです。大丈夫、R2R信号を非反転オペアンプでバッファリングしてから他の何かをする前に考えましたが、そうするとスパイクも見えます。それを除外し、それを心配しない唯一の解決策はありますか？

表示されているのは、他のビットと比較したmsbのオン/オフ時間の不一致です。

これがコード01111111にある8ビットDACであるかのようにふりをしてください。次のコードが1000000だった場合、行儀の良いステップが得られます。しかし、内部的にはmsbが他のビットよりも少し速く応答するということが起こっています。これは、遷移が実際に0111111から1111111から10000000であることを意味します。11111111コードは非常に短時間しか持続しませんが、その間、出力はフルスケールになろうとします。ミスマッチ時間（ビットスキューと呼ばれる）は非常に短い時間しか続かないため、比較的小さなパルス（一般にグリッチと呼ばれる）が発生します。この効果はビデオDACでは実際に非常に重要です。これは、目がこの種のものに非常に敏感であり、ビデオDACの重要な特性が総グリッチエネルギーであるためです。

あなたが見る問題は、あなたの実験が示したようにオペアンプに起因するようです。OpAmpの反転入力と直列に抵抗を配置してみてください（つまり、共通ノードR1 / R2 / R3 / R4と反転入力の間に。10k程度を使用して開始します。非反転入力に別の抵抗を追加できます。出力でオフセットを気にする場合。