[运放]

电路解析:弱信号采集前端放大电路

[复制链接]
3511|33
手机看帖
扫描二维码
随时随地手机跟帖
wajtmusic|  楼主 | 2017-2-8 17:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
图片是弱信号采集前端放大电路,电路的主要功能是实现INPUT_P和INPUT_N差分输入,经过仪表运放AD8221放大后,从DIFF_OUT输出到AD进行采集。现在对这个电路设计还有很多不明白的地方,具体以下:
1、OPA350起什么作用?是否可以去掉?
2、D36、D41实现当INPUT_P和INPUT_N输入浮空的时候,DIFF_OUT输出是一直线电压,而不是漂浮的浮动电压,但是,原理上现在一直解释不通,为什么加上D36、D41后,INPUT_P和INPUT_N输入浮空时,DIFF_OUT就会输出是一直线电压?是否是这让DIFF_OUT输出直线电压的设计电路其实是存在问题的?
现在附上电路图片,以上问题希望能有大神大虾高手泰斗多多指点交流,涕零~
1_chanel_amp.png

相关帖子

HWM| | 2017-2-8 17:50 | 显示全部楼层
前面跟随器完全应该不要,那几个二极管应该是限制输入幅度的,输入浮空时并不能给出稳定输入。

使用特权

评论回复
tuezhibang| | 2017-2-8 18:10 | 显示全部楼层
在无输入时那几个二极管将输入端拉到了0V。

使用特权

评论回复
摸摸| | 2017-2-8 22:12 | 显示全部楼层
感觉OPA350是用来弥补AD8221的某个输入条件不足的,如果你是抄别人的电路,那就只能问设计者了。

使用特权

评论回复
半步| | 2017-2-9 09:32 | 显示全部楼层
1.要不要OPA350还要看输入信号的输出阻抗。如果输入信号源阻抗很大那就需要这个OPA350做电压跟随器。
2.没有搞懂图中C19是做什么的。LZ能否解释一下
QQ截图20170209092546.png

使用特权

评论回复
renxiaolin| | 2017-2-9 10:01 | 显示全部楼层
那个跟随器要是可以不要就不要,我的考虑是,既然是差分输入,你一个信号进入运放,一个不进,那么到处理端就不一定是差分啦,既然是差分信号,就尽量不要把两个线搞的不一样

使用特权

评论回复
yangxf1217| | 2017-2-9 10:18 | 显示全部楼层
看不懂,帮顶

使用特权

评论回复
wajtmusic|  楼主 | 2017-2-9 10:35 | 显示全部楼层
HWM 发表于 2017-2-8 17:50
前面跟随器完全应该不要,那几个二极管应该是限制输入幅度的,输入浮空时并不能给出稳定输入。
...

我也不明白为什么要有个跟随器,这个电路是看别人的电路上是这么用的,而且是成熟的已经用在产品上的电路,就从理论上来说,的确觉得不用应该也是可以的,但还是不明白,如果明明可以不要,人家为什么还要加上?

使用特权

评论回复
wajtmusic|  楼主 | 2017-2-9 10:36 | 显示全部楼层
tuezhibang 发表于 2017-2-8 18:10
在无输入时那几个二极管将输入端拉到了0V。

能在进一步解释一下具体的原理吗?

使用特权

评论回复
wajtmusic|  楼主 | 2017-2-9 10:39 | 显示全部楼层
摸摸 发表于 2017-2-8 22:12
感觉OPA350是用来弥补AD8221的某个输入条件不足的,如果你是抄别人的电路,那就只能问设计者了。 ...

这个电路是有参考别人成熟产品中的电路后画出来的,现在一直没想明白这个OPA350是起到什么作用的,但又想,如果可以不要,别人为什么要用上,不节约成本空间,设计也要做更多的考虑。是不是这个OPA350其实是有它的用途的,并且是必须要有的。

使用特权

评论回复
vbcity| | 2017-2-9 10:40 | 显示全部楼层
C19 放在这里有严重的问题,会使得输出不是最高就是最低。 RG应该是个直流阻抗不是无穷大的东西。

使用特权

评论回复
wajtmusic|  楼主 | 2017-2-9 10:41 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2017-2-9 08:26
后面电路也要秀出来,天晓得是不是跟降低失调电压有关。

后面的电路就是一个RC一阶低通滤波,然后就到了AD的输入端了,很简单,所有没有截图上来了。

使用特权

评论回复
fzyuan| | 2017-2-9 10:43 | 显示全部楼层
1.OPA350就是猴子派来捣乱的。
2.D36、D41一般认为是蛇足。如果加上这两个二极管之后,输入浮空时的输出有变化,说明这两个二极管的性能不足以承担此处的任务(漏电流过大),除非确保信号的源电阻足够小。

另外:
1.如果“INPUT_P和INPUT_N”是外部输入端,那么前端的这几个二极管可能导致电路更严重的损坏(外部高压直接打到电源端)。
2.输入信号还必须与本电路有共地的关系。
3.幸好本电路是用于低频交流放大,否则,由于U25的加入会让AD8221白瞎了。

使用特权

评论回复
HWM| | 2017-2-9 11:14 | 显示全部楼层
wajtmusic 发表于 2017-2-9 10:35
我也不明白为什么要有个跟随器,这个电路是看别人的电路上是这么用的,而且是成熟的已经用在产品上的电路 ...

我也不知道原“设计者”是如何考虑的,但现在这个电路功能上几乎没有任何益处,却可能带来了一些问题。

建议,设计或参考其他人的电路必须以基本的原理为出发点,那样才是正道。

使用特权

评论回复
wajtmusic|  楼主 | 2017-2-9 11:15 | 显示全部楼层
半步 发表于 2017-2-9 09:32
1.要不要OPA350还要看输入信号的输出阻抗。如果输入信号源阻抗很大那就需要这个OPA350做电压跟随器。
2.没 ...

1、输入信号的输出阻抗大概在几K~几十K范围,问一下,为什么输入信号源阻抗很大就需要这个OPA350做跟随呢?AD8221的输入阻抗也很大的啊,甚至可能都比OPA350的输入阻抗要大。
2、C19是用来隔掉直流用的,输入的交流能通过AD8211放大,直流则被隔断。

使用特权

评论回复
wajtmusic|  楼主 | 2017-2-9 11:17 | 显示全部楼层
renxiaolin 发表于 2017-2-9 10:01
那个跟随器要是可以不要就不要,我的考虑是,既然是差分输入,你一个信号进入运放,一个不进,那么到处理 ...

这个是参考别人成熟产品的画出来的电路,按理论来说,的确一个信号进入运放,一个不进,反而造成差分的不平衡,但实际中,人家的电路就是这么设计的,所以现在也一直不明白,为什么要这样做?

使用特权

评论回复
半步| | 2017-2-9 11:33 | 显示全部楼层
wajtmusic 发表于 2017-2-9 11:15
1、输入信号的输出阻抗大概在几K~几十K范围,问一下,为什么输入信号源阻抗很大就需要这个OPA350做跟随呢 ...

1.如果输入信号源阻抗很大那么一部分[img][/img]信号会作用在信号源的阻抗上。这样会降低模拟前端的信比。
2.如果C19是用来隔掉直流用的。那你最好看看AD8221的数据手册
QQ截图20170209113005.png

使用特权

评论回复
vbcity| | 2017-2-9 12:42 | 显示全部楼层
C19放在这里,只会让直流的增益变成无穷大, 无穷大之后,就是输出不是最大就是最小。

使用特权

评论回复
摸摸| | 2017-2-9 13:51 | 显示全部楼层
wajtmusic 发表于 2017-2-9 10:39
这个电路是有参考别人成熟产品中的电路后画出来的,现在一直没想明白这个OPA350是起到什么作用的,但又想 ...

你不妨把350去掉后直通看看效果.

使用特权

评论回复
reno5514| | 2017-2-9 13:58 | 显示全部楼层
路过学习…………

使用特权

评论回复
发新帖 我要提问
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

263

主题

754

帖子

2

粉丝