带保护的正弦信号发生器问题请教

只看该作者 · 2019-2-2 10:50

各位，我想用MCU产生的固定频率PWM转换为正弦信号，用PSPICE仿真，发现输出不了，帮分析下原因，谢谢。

只看该作者 · 2019-2-2 10:51

这个电路增加了输出保护功能对电源对地短路保护，

3万 · 2019-2-2 11:19

运放OP07部分暂且不论，分立三极管部分完全错误。“输出不了”是正常的。

只看该作者 · 2019-2-2 13:21

maychang 发表于 2019-2-2 11:19
运放OP07部分暂且不论，分立三极管部分完全错误。“输出不了”是正常的。

maychang老师，这个电路是在用的，和板子上的电路对了下，三极管没找到在用的型号就用库里的三极管代替，运放用的是OPA2171，麻烦老师批正下，谢谢。

3万 · 2019-2-2 13:40

mochou 发表于 2019-2-2 13:21
maychang老师，这个电路是在用的，和板子上的电路对了下，三极管没找到在用的型号就用库里的三极管代替， ...

原电路使用30V单电源。设计意图，图中A点静态时应该对地是15V。忽略二极管D2压降，那么是15V(30－15)在R8和R9两电阻上分压。R8两端分得2.7V。难道静态时Q2集电极与基极之间才2.7V电压？B点对输出端静态时反而是12V还多。这很不正常。

3万 · 2019-2-2 13:43

mochou 发表于 2019-2-2 13:21
maychang老师，这个电路是在用的，和板子上的电路对了下，三极管没找到在用的型号就用库里的三极管代替， ...

另外，你的输入是方波，从标题看你希望输出正弦波。从方波得到正弦波，方法有多种。一种是使用非线性电路，另一种是滤波(将所有高次谐波都滤除)。首帖图中似乎既没有使用非线性方法，也没有使用滤波的方法。

只看该作者 · 2019-2-2 14:09

maychang 发表于 2019-2-2 13:40
原电路使用30V单电源。设计意图，图中A点静态时应该对地是15V。忽略二极管D2压降，那么是15V(30－15)在R ...

maychang老师，R9和R13是10R的电阻，传真时阻值写错了，信号源是MCU产生的固定频率的占空比可调的PWM波，电机的旋变激励电路

3万 · 2019-2-2 14:13

mochou 发表于 2019-2-2 14:09
maychang老师，R9和R13是10R的电阻，传真时阻值写错了，信号源是MCU产生的固定频率的占空比可调的PWM波， ...

R9和R13是10欧姆，那还差不多。

不过，“MCU产生的固定频率的占空比可调的PWM波”转换成正弦波？恐怕是PWM占空比按照正弦调制吧？

3万 · 2019-2-2 14:15

mochou 发表于 2019-2-2 14:09
maychang老师，R9和R13是10R的电阻，传真时阻值写错了，信号源是MCU产生的固定频率的占空比可调的PWM波， ...

顺便说一句：U1运放和后面的分立元器件电路共同构成大反馈环，这样的大反馈环需要仔细设计，否则很容易产生振荡。

1万 · 2019-2-2 14:21

带通滤波器，F0，B，Q，你考量过吗？

只看该作者 · 2019-2-2 14:22

maychang 发表于 2019-2-2 14:13
R9和R13是10欧姆，那还差不多。

不过，“MCU产生的固定频率的占空比可调的PWM波”转换成正弦波？恐怕是P ...

是的，是PWM波占空比按照正弦调制的，

1万 · 2019-2-2 14:24

滤出基带的信号，用低通，用正弦信号调制D，应有脉宽有变化，不变化，只能输出一个直流。如果用产生基波信号，用窄带带通滤波器。

只看该作者 · 2019-2-2 14:27

maychang 发表于 2019-2-2 14:15
顺便说一句：U1运放和后面的分立元器件电路共同构成大反馈环，这样的大反馈环需要仔细设计，否则很容易产 ...

这个电路是参考了一其他家量产的设计的，R9，R13更改为10R，R10，R17更改为510R，波形如下

只看该作者 · 2019-2-2 15:52

maychang 发表于 2019-2-2 13:40
原电路使用30V单电源。设计意图，图中A点静态时应该对地是15V。忽略二极管D2压降，那么是15V(30－15)在R ...

MAYCHANG老师，这个电路为什么要调三极的静态工作点呢，静态时Q2集电极与基极之间才2.7V电压有什么问题？现在电阻值改过来后Q2处于放大区？Q3导通？麻烦老师帮分析下，

3万 · 2019-2-2 16:49

mochou 发表于 2019-2-2 15:52
MAYCHANG老师，这个电路为什么要调三极的静态工作点呢，静态时Q2集电极与基极之间才2.7V电压有什么问题？ ...

“静态时Q2集电极与基极之间才2.7V电压有什么问题？”
现在Q2集电极与基极之间可不是2.7V了。现在是30－15.66＝14.34V。
现在Q2发射极与基极之间是15.66－15.10=0.56V，大致正常。

3万 · 2019-2-2 16:59

mochou 发表于 2019-2-2 15:52
MAYCHANG老师，这个电路为什么要调三极的静态工作点呢，静态时Q2集电极与基极之间才2.7V电压有什么问题？ ...

你的输入信号，是PWM波占空比按照正弦调制的矩形波。不知道你为何要放大这个矩形波。建议先解调这个矩形波，然后线性放大。因为你要求的功率并不大(2N4921是峰值电流3A的中功率管)，效率损失一些也无所谓。放大解调后的信号，对频率性能的要求就低得多，可以使用音频功率放大芯片如TDA2030之类。这样的音频功率放大芯片现在并不贵，但是使用起来比分立元件要容易得多。

只看该作者 · 2019-2-3 08:57

maychang 发表于 2019-2-2 16:59
你的输入信号，是PWM波占空比按照正弦调制的矩形波。不知道你为何要放大这个矩形波。建议先解调这个矩形 ...

MCU输出PWM波的幅度为3.3V，电机旋变需要幅度为16V左右的激励正弦信号，用在汽车电机上的，

只看该作者 · 2019-2-3 09:00

maychang 发表于 2019-2-2 16:49
“静态时Q2集电极与基极之间才2.7V电压有什么问题？”
现在Q2集电极与基极之间可不是2.7V了。现在是30－1 ...

静态工作时发射极和基极电压不能超过0.7V，三极管工作在放大区？

3万 · 2019-2-3 09:05

mochou 发表于 2019-2-3 08:57
MCU输出PWM波的幅度为3.3V，电机旋变需要幅度为16V左右的激励正弦信号，用在汽车电机上的， ...

“MCU输出PWM波的幅度为3.3V，电机旋变需要幅度为16V左右的激励正弦信号”
MCU输出的PWM信号幅度当然不足以驱动电机，需要经过放大。但放大PWM信号和放大解调后的信号是两回事。放大解调后信号，放大器的工作带宽可以小得多。当然，用放大后的PWM信号驱动电机，效率比较高，放大解调后的信号，效率比较低。

3万 · 2019-2-3 09:09

mochou 发表于 2019-2-3 09:00
静态工作时发射极和基极电压不能超过0.7V，三极管工作在放大区？

供电机的信号，并不像高保真音频放大那样要求失真度很低，有些失真也无妨。静态时Q2基极与发射极之间电压0.56V，是工作于乙类稍微偏丙类(导通角稍微小于180度)。这对电机工作没有多大影响。

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