[运放]

带通滤波器的设计,参考电压对输出噪声的影响。

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ocon|  楼主 | 2016-1-8 22:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
模拟电路玩得少,最近在测试超声波带通放大电路,想尽量提高信噪比,下图的电路短接输入端R32,用示波器看输出端仍然有明显噪声,3V电源来自锂电池+LDO,与单片机共用,运放第3脚所接的1/2电源参考电压直接来自电阻分压,C41的接入有助于稳定参考电压,第一个问题:如果3V电源因负载变化有小幅波动,C41的接入是否会弄巧成拙让运放输出噪声更大?

2.jpg

如果像下图这样级联,共用同一个1/2电源参考电压对信噪比是否有不利影响?


3.jpg

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玄德| | 2016-1-8 23:47 | 显示全部楼层

这个芯片指标不错。如果电压宽些,我也想用。

尽管运放有“电源抑制比PSRR”这个指标,但模拟与数字共用电源是比较忌讳的。
建议断开数字部分再测测,或者加个LDO隔离一下,sot23-3脚的LDO很多,不占多大地方。

多加电容是有好处的。电容的种类应当考虑一下。
最好的电容是云母电容,号称“理想电容”,稳定,漏电小。

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ocon|  楼主 | 2016-1-9 13:30 | 显示全部楼层
我的理解是,当运放电源电压波动时,而C41上的电压保持不变,运放同相端的电压必定偏离1/2电源电压,如果运放内部仍旧以1/2电源电压做信号参考点,相当于在输入信号上叠加了一个跟随电源电压波动的偏移量,也就是无谓的引入了电源噪声。这个观点是否正确?

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Lgz2006| | 2016-1-9 13:47 | 显示全部楼层
ocon 发表于 2016-1-9 13:30
我的理解是,当运放电源电压波动时,而C41上的电压保持不变,运放同相端的电压必定偏离1/2电源电压,如果运 ...

逻辑乱不乱?

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ocon|  楼主 | 2016-1-9 15:10 | 显示全部楼层

可能我概念不够清楚,举个例子:
电源是3V,同相端是1.5V,没有信号输入时,运放输出1.5V;假设电源降到2V时,同相端仍旧是1.5V,输出端是多少V?

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Lgz2006| | 2016-1-9 16:45 | 显示全部楼层
4楼“而C41上的电压保持不变,运放同相端的电压必定偏离1/2电源电压”,什么逻辑,什么原理?

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Lgz2006| | 2016-1-9 16:49 | 显示全部楼层
ocon 发表于 2016-1-9 15:10
可能我概念不够清楚,举个例子:
电源是3V,同相端是1.5V,没有信号输入时,运放输出1.5V;假设电源降到2 ...

第一,电源降至2V,同相端则是1.0V;
第二,由此,输出亦为1.0V。

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ocon|  楼主 | 2016-1-9 16:51 | 显示全部楼层
Lgz2006 发表于 2016-1-9 16:45
4楼“而C41上的电压保持不变,运放同相端的电压必定偏离1/2电源电压”,什么逻辑,什么原理? ...

C41上的电压还是1.5V,这个就是运放同相端的电压,因为电源电压已经变为2V,1/2电源电压就是2/2=1V,1.5V比1V偏离了0.5V。

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ocon|  楼主 | 2016-1-9 16:55 | 显示全部楼层
Lgz2006 发表于 2016-1-9 16:49
第一,电源降至2V,同相端则是1.0V;
第二,由此,输出亦为1.0V。

不对,电源突降到2V时,因为C41上的电压不能突变,所以同相端电压维持1.5V。

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ocon|  楼主 | 2016-1-9 17:04 | 显示全部楼层
我的问题是:如果3V电源因负载变化有小幅波动,C41的接入有好处还是坏处?

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Lgz2006| | 2016-1-9 17:55 | 显示全部楼层
C41此时被看作“蓄水溏”,
作用之一就是削弱来之电源侧骚扰,
容量越大,作用越强。

奇怪了,你看的书上没讲这个?

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Lgz2006| | 2016-1-9 20:16 | 显示全部楼层
一般情况下,可以多级共用且〈直接〉一个源,必要时可〈分别〉增设独立RC滤波。

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ocon|  楼主 | 2016-1-10 00:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 ocon 于 2016-1-10 01:13 编辑

想通了,运放按图中所示应用时,如果没有输入信号,输出电压就等于同相输入端电压,当电源波动时,只要保证同相端对地电压不变,输出就不会随电源波动而改变。
画了个超宽的图,点击看大图,四级巴特沃兹二阶滤波器+两级交流放大+峰值比较,打个板试试,希望回波不会被噪声淹没
4.gif
4.zip (30.14 KB)

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wujh| | 2016-4-12 00:04 | 显示全部楼层
楼主的图下载看了,二阶无限增益带通滤波器的Q值和中心频率用Fliter Solutions可以算出,但是滤波器的增益如何算还请指教。

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ocon 2016-4-12 09:26 回复TA
可以上TI官网用WEBENCH® 设计中心来算。 
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