LC串联谐振电路中的电容两端信号的放大

只看该作者 · 2008-10-9 15:34

如图中所示的LC串联谐振电路，应该如何设计后级的信号放大电路？

1.首先要确保放大电路对LC串联谐振电路的影响尽量小，那么是否应该选取输入阻抗尽量大运放和相应的电路形式，譬如采用仪表放大电路。

2.由于放大电路肯定是具备输入等效电容的，那么应该选择何种运放和哪种电路形式，其输入等效电容最小？或者是否可以选取一个比较大的谐振电容，譬如1uF，那么相对而言运放的输入等效电容就可以忽略不计？

3.由于运放具有输入偏置电流，那是否应该选择输入偏置电流非常小的运放，使的由于偏置电流的影响，降低电容上的电压信号？

不知道是否还有其他没有考虑到的，或者是我的考虑不对的地方，恳请各路大虾赐教，谢谢。

只看该作者 · 2008-10-9 21:55

可否详细描述一下输入信号特征，电压、频率及能提供的电流值。
不知道输入电压有多大。
谐振电压是输入电压的Q（品质因数）倍，首先考虑保护运算放大器。
建议放两个对电源和地的二极管。

如果输入电压比较小的话，关注高Q值的同时，应该选用高输入阻抗的放大器，用jfet类型的放大器具有比较高的输入阻抗。
对于运算放大器的输入电容，不是很了解，数据手册有这个值吗？

c？及L？的值尽量使其特征阻抗小，这样接到运放输入脚的影响会小一些。

如果电容增大的话，电容的材质就特别重要，稳定，温漂小，这样才能有相对稳定的谐振频率点。
电感的话，一定要找稳定点的，最好有屏蔽的那种，因为外界的电磁信号会对其有干扰，影响电感量。

工作中稍用到一点模拟电路知识，不知道说的对不对，希望能对你能起到正面的作用。

只看该作者 · 2008-10-10 00:12

其实目前就是想做一个Q表，以备电子设计竞赛。

初步考虑选用AD9850作为DDS信号源，那么谐振频率最高不超过60MHZ，最低频率1khz左右。

电流的话，通过串联的电阻R来限定，由于之前没有做过类似的，因此只能自己估算。如果考虑最大可测量的Q值为500的话，运算放大器采用+-15v供电，那么最大输入电压可以保证10V，这样就可以确定AD9850的输出电压峰值就为20mv。选用1k的电阻，电流就确定为20uA。

只看该作者 · 2008-10-10 02:44

不好意思，先指出对你设计的疑惑。
首先你计算的加入1k的电阻，这个电阻是区别于电感绕组的外加电阻，还是电感本身的绕组？
我想你是外加的电阻，如果外加的电阻，并且是一个确定值的电阻，通过你的方法计算出的Q值，是整个电路（1k的电阻，加上L，加上C，再加上L的绕线电阻）的Q值，并非是LC的Q值。
解释一下：
对于电感本身的Q值，是一个变化的量，wl/R，w为角频率，L为电感量，R一般为绕组。即相对于不同频率的交流电，呈现出的Q值不同。所谓高Q电感，只不过是说相对于某一频率下，Q值相对高些罢了。
通常lc谐振电路的Q值，即是LC谐振频率下，电感的Q值。电容相对于Q值只不过起辅助来确定频率的作用。电感的Q值，本身就是和电感的绕线电阻有紧密关系的值，如果你外加了一个电阻来测Q值，相当于破坏了LC本身的属性，测出来的Q值也绝非非是单纯的LC电路本身的Q值。

我认为增加输入电路驱动能力，取消1k的电阻，是比较好的方法。
或者保留1k电阻，但增加一个测电压的电路，在rl之间。改变频率，在电压最小时，比较两处电压绝对值，即得Q值。

哈哈，不知道你明白没有，我是通过这个问题，对谐振电路有更深的了解了。
有不对之处望指点。