楼主: DawsonHu
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[运放] 运放输出的直流偏置电压会改变,是什么原因造成的?

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 楼主| 发表于 2017-7-10 20:33 | 显示全部楼层 |返回版面|
gmchen 发表于 2017-7-7 09:11
楼主:在Rf/Rg变化的时候,输出的Vr大约变化多少?

Ia测到的点电压,直流偏置点是1.65V,然后经过U1B放大后,直流偏置点为2V左右。该运放的Vos=60uV,应该是很小了,不知道怎么会出现这样的错误结果?
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 楼主| 发表于 2017-7-10 20:33 | 显示全部楼层 |返回版面
shalixi 发表于 2017-7-5 09:23
你,什么是偏置没有搞清。

嗯,有什么不对的地方,希望能指出
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发表于 2017-7-10 21:51 | 显示全部楼层 |返回版面
DawsonHu 发表于 2017-7-10 20:33
Ia测到的点电压,直流偏置点是1.65V,然后经过U1B放大后,直流偏置点为2V左右。该运放的Vos=60uV,应该是 ...

从你提供的电路图以及这两个数据,确实没法看出问题,建议你在做一次测量:
1、零输入,即把输入变压器次级短路。
2、精确测量四个运放输入输出端的对地电压。
那样数据多了,也许你自己就能看出问题,传上来大家也多一些可以分析的线索。
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 楼主| 发表于 2017-7-11 09:50 | 显示全部楼层 |返回版面
gmchen 发表于 2017-7-10 21:51
从你提供的电路图以及这两个数据,确实没法看出问题,建议你在做一次测量:
1、零输入,即把输入变压器次 ...

最后一级的运放,当互感器次级短路时,5脚、6脚 对地电压均为1.65V左右,但是输出7脚就对地2V左右
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发表于 2017-7-11 10:31 | 显示全部楼层 |返回版面
VOS
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 楼主| 发表于 2017-7-11 10:31 | 显示全部楼层 |返回版面
gx_huang 发表于 2017-7-4 09:00
从设计角度考虑,越简单越好。
你是一级衰减,二级放大,而且全是直流放大,多级直流放大的漂移会很大的。
...

我将UIB的输入端,R7左端链接到运放8脚,测得输出电压IAX=1.687V;5脚和6脚=1.677V。这样是不是可以算的Vos=11mv ?
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发表于 2017-7-11 10:48 | 显示全部楼层 |返回版面
DawsonHu 发表于 2017-7-11 10:31
我将UIB的输入端,R7左端链接到运放8脚,测得输出电压IAX=1.687V;5脚和6脚=1.677V。这样是不是可以算的V ...

因为本级放大52倍,输出电压IAX=1.687V,输入电压1.677V,该运放的VOS大约是10mV/52=190uV。
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发表于 2017-7-11 11:02 | 显示全部楼层 |返回版面
本帖最后由 gmchen 于 2017-7-11 11:03 编辑
DawsonHu 发表于 2017-7-11 09:50
最后一级的运放,当互感器次级短路时,5脚、6脚 对地电压均为1.65V左右,但是输出7脚就对地2V左右 ...

最后一级放大器放大52倍,而输出与输入差值为350mV左右,所以只要输入相差6~7mV,就会出现上述结果。
从你在26楼描述的实验结果看,这个运放的VOS大约是200uV,前面两级放大中,第一级对差动信号的放大倍数时0.1,但是对VOS的放大倍数是2;第二级则是10,所以到达第三级放大器的输入端时,已经大约有4mV的误差,还要加上这级本身的VOS,这与前面分析的6~7mV在数量级上是吻合的。
建议仔细测量一下R5左端和R7左端的对地电压,要精确到mV。“均为1.65V左右”这样的结果是不行的。
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 楼主| 发表于 2017-7-11 13:15 | 显示全部楼层 |返回版面
gmchen 发表于 2017-7-11 11:02
最后一级放大器放大52倍,而输出与输入差值为350mV左右,所以只要输入相差6~7mV,就会出现上述结果。
从你 ...

R5左端电压=1.675V;R7左端电压=1.663V
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发表于 2017-7-11 14:00 | 显示全部楼层 |返回版面
你,什么是偏置没有搞清
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 楼主| 发表于 2017-7-11 15:03 | 显示全部楼层 |返回版面
zhuyemm 发表于 2017-7-11 14:00
你,什么是偏置没有搞清

你细说
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发表于 2017-7-11 20:44 | 显示全部楼层 |返回版面
本帖最后由 gmchen 于 2017-7-11 20:45 编辑
DawsonHu 发表于 2017-7-11 13:15
R5左端电压=1.675V;R7左端电压=1.663V

那就对啦!
U1B输出等于(1.675-1.663)*52+1.663=2.287。考虑到楼主的测量有一定误差,这个结果完全吻合实际
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发表于 2017-7-11 22:29 | 显示全部楼层 |返回版面
zhuyemm 发表于 2017-7-11 14:00
你,什么是偏置没有搞清

这个id怎么像个复读机一样?@21ic小管家
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发表于 2017-7-11 22:53 | 显示全部楼层 |返回版面
gmchen 发表于 2017-7-11 11:02
最后一级放大器放大52倍,而输出与输入差值为350mV左右,所以只要输入相差6~7mV,就会出现上述结果。
从你 ...
第一级对差动信号的放大倍数时0.1,但是对VOS的放大倍数是2

为何是2的?
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 楼主| 发表于 2017-7-11 23:04 | 显示全部楼层 |返回版面
gmchen 发表于 2017-7-11 20:44
那就对啦!
U1B输出等于(1.675-1.663)*52+1.663=2.287。考虑到楼主的测量有一定误差,这个结果完全吻合 ...

嗯,那现在这个电路有什么好的解决办法或者改善措施吗?
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 楼主| 发表于 2017-7-13 08:53 | 显示全部楼层 |返回版面
king5555 发表于 2017-7-4 08:41
R1及R3相接到Vref,Vref有接退耦电容。信号隔直后加入正输入端,就可以了。

在R4右端接一个10uf的瓷片电容,就可以了吗?
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发表于 2017-7-13 11:27 | 显示全部楼层 |返回版面
建议你看一下15楼的内容,你的计算错了
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发表于 2017-7-15 12:54 | 显示全部楼层 |返回版面
第一级对差动信号的放大倍数是0.1,但是对VOS的放大倍数是2,
请教一下楼主,你知道为何是2吗?
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发表于 2017-7-15 21:48 | 显示全部楼层 |返回版面
本帖最后由 king5555 于 2017-7-15 21:57 编辑
DawsonHu 发表于 2017-7-13 08:53
在R4右端接一个10uf的瓷片电容,就可以了吗?


以楼主位电路來讲,现在只针对直流偏置,也就是VPN=0,现在假定R1及R3的左辺相接都接到Vref。运放单电源时,运放输入端之偏置电流Ib方向是流出(往Vref方向流出)。那么您的公式就不正确。假设正丶负輸入端的偏置电流Ib均为相同。
必須考慮R3有压降为VR3=R3×Ib。
依虛短则R1的压降为VR1=VR3,而VR1=(Ib+IR2)×R1。
Vout=Vref+VR1+VR2。
VR2=R2×IR2。
自个觧方程式,重點在于R3有压降,其结果必然Vout>Vref。
注:实际上运放两输入端之偏置电流未必完全相同,存在失调电流,情況也有失淍电压,为方便估算当成沒有失调电流丶电压。有些时候必須考慮,通常这情况可以透过仿真得到标准值,但对于最大值以及最小值还是得人工计算以求出误差范围。
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发表于 2017-7-15 22:46 | 显示全部楼层 |返回版面

这个正解!!标准版!!
在设计前定量计算温漂和时漂是个好习惯
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