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运放电路问题求解!

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本帖最后由 MeterLeader 于 2015-10-23 17:09 编辑

请教! 我设计了一个两级运放电路。但根据运放输入输出的测量,发现当输入信号变小时,运放电路放大倍数变小了,什么原因?  运放的放大倍数根据外围电路参数调整预设是9.1, 测量了几组数据如下:
     输入信号             输出信号             放大倍数
      223mV                1981mV               8.88
      188mV                1677mV               8.92
      134mV                1186mV               8.91
      100mV                 874mV                8.74
       51mV                   377mV               7.39
       21mV                   83mV                 3.9

      

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沙发
manbo789| | 2015-10-23 16:09 | 只看该作者
用双电源,

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板凳
MeterLeader|  楼主 | 2015-10-23 16:14 | 只看该作者
具体是什么原理造成的请问?

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地板
weilaiheike| | 2015-10-23 16:24 | 只看该作者
很可能是二楼说的这种原因,如果不是的话,请贴下原理图,让大家帮你分析分析

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MeterLeader|  楼主 | 2015-10-23 17:11 | 只看该作者
截止失真?

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MeterLeader|  楼主 | 2015-10-23 17:54 | 只看该作者
各位大神给点意见撒

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oldzhang| | 2015-10-23 20:20 | 只看该作者
本帖最后由 oldzhang 于 2015-10-23 20:21 编辑

感觉R6和R10取10欧姆,阻值是不是太小点了。
Vin是浮地的吗?
传感器是电流型的吗?
单电源还是双电源供电?

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MeterLeader|  楼主 | 2015-10-24 10:49 | 只看该作者
oldzhang 发表于 2015-10-23 20:20
感觉R6和R10取10欧姆,阻值是不是太小点了。
Vin是浮地的吗?
传感器是电流型的吗?


1. 本运放为单电源供电;
2. U1C的正输入端是先由两个电阻对电源和地之间分压,然后分压接一组电压跟随器输入端,输出端即是U1C的正端;
3. 传感器如我前述,肯定是电流型的了,电流流经R6,将电流转换成电压输入给运放。
4. R6取10欧姆是作为采样电阻,这个肯定是没问题的。R10取10欧姆是实属无奈,取10欧姆放大倍数是9.1,如果取100欧姆放大倍数就是91了,放大倍数过大太过灵敏,万用表不方便测量。你想,100mV,放大100倍,变成10V,我运放供电是5V,都到不了10V.

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oldzhang| | 2015-10-24 13:27 | 只看该作者
U1C的正输入端是先由两个电阻对电源和地之间分压,然后分压接一组电压跟随器输入端,输出端即是U1C的正端;

这样做可以
根据你的电压值,电流有223mV/10欧姆=22.3mA,这个电流不小了。如果22.3mA是最大电流,你可以把反馈的10欧姆换成100欧姆,后面一级减法器不用放大都行,用四个相等的电阻。
因为你的传感器是电流输出,你的第一级放大器实际上是I-V转换,前面的10欧姆有没有无所谓的。

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oldzhang| | 2015-10-24 13:35 | 只看该作者
如果传感器输出为单向电流源,可以直接用单电源的I-V。

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MeterLeader|  楼主 | 2015-10-24 13:52 | 只看该作者
本帖最后由 MeterLeader 于 2015-10-24 13:53 编辑

但不知出现我这种运放增益变小的原因是什么?如何解决呢?因为如上图所说的22.3mA已经是很大的了,增益就变小这么多;实际中的电流型传感器,传感器电流输出通常是uA级,那这么说根本没法玩了。头疼啊!!  

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oldzhang| | 2015-10-24 13:53 | 只看该作者
也可以用10欧姆把电流转换为电压后直接同相放大

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oldzhang| | 2015-10-24 13:56 | 只看该作者
本帖最后由 oldzhang 于 2015-10-24 14:05 编辑
实际中的电流型传感器,传感器电流输出通常是uA级,那这么说根本没法玩了。头疼啊!


uA级的电流源就只能用IV转换电路了,就把10楼的IV转换电路中的100欧姆电阻的阻值换大,如果换100K欧姆10uA的电流输入,就有1v输出呢

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nm2012| | 2015-10-25 13:21 | 只看该作者
我到现在都没看出运放工作偏置在哪个点

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yanwen217| | 2015-10-25 14:47 | 只看该作者
第一级是做I-V转换,注意运放Vos的影响,尽量选Vos小的运放,当然能双电源供电更好,这样在靠近0V附近的信号才更线性。

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zyj9490| | 2015-10-26 08:14 | 只看该作者
前级失调电压导致的。

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oldzhang| | 2015-10-26 09:42 | 只看该作者
有可能是R10=10欧姆,阻值太小所致。
你可以用实验证明是不是R10太小的问题:
你取R10=100,R5=9.1K,R12=9.1K,试试结果,看看

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bloodwelkin| | 2015-10-26 09:50 | 只看该作者
你20多毫安的输入电流留到运放里去了吧,在输出小电压的时候运放的输出输入电流很小,去看看手册因该是在uA级别
你这么大的电流应该用电阻采样,如果是UA或以下考虑I-V转化,没见过用10R做I-V的,你查查约翰逊方程10R电阻你电流噪声都多大了

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MeterLeader|  楼主 | 2015-10-26 15:04 | 只看该作者
好的,楼上的几位大哥,我做下实验看看。

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