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请分析一下这个电路

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楼主: entepino
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41
这么说来,要谢谢maychang专家的指导了。
仔细看了该书的Howland原理,确实证实了我对该电路稳定性的怀疑。
对于噪声、寄生电容等的影响,该电路明显有不稳定的嫌疑。
LS HWM兄,理论是需要的,直觉也是需要的。
关于挑战专家,我可没有说过。我也不至于弱到随便挑战他人和被他人挑战。

起码,对于这个电路,没有实际测试验证,我绝对不会用于设计。
对于产品设计,越简单越好,越稳定越好。

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42
HWM| | 2010-10-12 09:39 | 只看该作者
to 42L:

此电路不是“Howland”。要是Howland电流源还真不太好“直觉”,必须得详细计算。

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43
omi_liang| | 2010-10-12 09:42 | 只看该作者
求解

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44
xmar| | 2010-10-12 10:24 | 只看该作者
本帖最后由 xmar 于 2010-10-12 10:58 编辑

楼主电路存在正反馈是错觉。注意反馈信号是差分的哟!
如果等效为下面电路,明显感觉没有正反馈了。

更下面的图就有正反馈了。

Snap2.gif (3.23 KB )

Snap2.gif

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45
xmar| | 2010-10-12 11:12 | 只看该作者
本帖最后由 xmar 于 2010-10-12 11:15 编辑

把上面第一幅图画得更直观

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46
maychang| | 2010-10-12 11:56 | 只看该作者
HWM对朗道的评价很到位。

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47
haibushuo| | 2010-10-12 12:07 | 只看该作者
小弟不才,有个错误的思想,拿出来给大家看看,希望大侠们能指点一下。
Q1工作在放大状态下(或开关状态),运放输出的是饱和电压。这里是+5V/0V

主要的路,是由Q1,R6,D1构成的
不存在所谓的反馈
主要是用来检测输入VI是正电压还是负电压
当VI为正时,运放输出高电平,三极管导通,VO为高电平
当VI为负时,运放的正<负,运放输出为0,三极管Q1截止,V0输出为0

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48
mmax| | 2010-10-12 12:24 | 只看该作者
本帖最后由 mmax 于 2010-10-12 14:15 编辑

如果Vin很大的话,就不成立。

你把Vin限制在0~2.4V试试,把Vcc抬高到10V。
应该会对应输出0~20mA

当然电路也能实现检测正负输入。

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49
mmax| | 2010-10-12 14:15 | 只看该作者
本帖最后由 mmax 于 2010-10-12 15:01 编辑

haibushuo兄弟,我也郁闷了。

(本着驳倒你的想法,我下载了Pspice,然后发现除了R3位置接错以外,你仿真出来的都是对的,跟我仿真出来的一样,虽然仿真结果是错的,哈哈)

看看我的仿真波形:
运放的各个工作点完全不在状态呀,这怎么可能呀。。。


这个电路绝对是能使用的电流源,我们产品上已经用了很多年了。

郁闷中。。老大们解释解释呀~ 能解释运放的三端电压就行。。

电流源.JPG (37.77 KB )

电流源.JPG

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50
xmar| | 2010-10-12 14:39 | 只看该作者
本帖最后由 xmar 于 2010-10-12 15:13 编辑

这个恒流源是需要条件的!

更正:RL < RS / Au

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51
mmax| | 2010-10-12 14:44 | 只看该作者
LS,我那个三个条件都满足
Au = 1
12V > 2V*1
除了RL = Rs*1

但是换小RL之后,还是一样。

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52
xmar| | 2010-10-12 15:05 | 只看该作者
楼上mmax:
可能你的仿真软件有问题。
看看下面的仿真结果:

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53
mmax| | 2010-10-12 16:12 | 只看该作者
谢谢,xmar,现在结果正确了
可能是对PSpice不熟悉,在网上下了个教程看了一下。用静态仿真就可以了。

开始真怀疑是仿真软件能力不行,遇到既有正反馈,又有负反馈的情况给崩溃掉了,呵呵

电流源.JPG (52.2 KB )

电流源.JPG

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54
haibushuo| | 2010-10-12 16:29 | 只看该作者
54# mmax

MMAX兄弟····我也弄出来了,主要是上面的XMAR兄的那三个条件,里面的RL<RS*AU
但是还有个问题,你看你现在的仿真,运放输入,正=负,但是输出却是2.703V,为什么呢?

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55
haibushuo| | 2010-10-12 16:49 | 只看该作者
不过感觉怪怪的,哪里出问题呢,我在想想,我用的不是静态仿真,我用的是瞬时值仿真

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56
mmax| | 2010-10-12 17:39 | 只看该作者
本帖最后由 mmax 于 2010-10-12 17:41 编辑

55# haibushuo

闭环的虚短虚断呀。
开环增益比较大,比如有120dB(1000000倍)。所以即使差1uV,输出有1V。

我出问题的那个也是瞬时值仿真,得不到正确结果,怀疑了很多东西,结果都验证不是。最后新建了个工程,就OK了。

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57
zjp8683463| | 2010-10-12 20:08 | 只看该作者
正负反馈都存在的时候,最后是正反馈还是负反馈,就看正负反馈的反馈系数.

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58
zjp8683463| | 2010-10-12 21:22 | 只看该作者
51# xmar

这些条件并不是这个电路稳定的条件,是达到恒流而不饱和的条件.
稳定的条件是负反馈系数大于正反馈系数,但满足R1/R2=R3/R4时,这个条件自然就满足了
,所以这个电路是稳定的

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59
xmar| | 2010-10-13 11:28 | 只看该作者
to: zjp8683463
“正负反馈都存在的时候,最后是正反馈还是负反馈,就看正负反馈的反馈系数.”——
不用把差分放大器割裂。楼主电路没有正反馈,参见46楼右图。

“正负反馈都存在的时候,最后是正反馈还是负反馈,就看正负反馈的反馈系数.” ——
放大器稳定条件是:   放大器的增益为A,反馈系数为F;则有: (1)幅度条件AF<1.(2)相位条件φA+φB<135 度(工程上为135度,理论上180度)。

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60
zjp8683463| | 2010-10-13 19:04 | 只看该作者
本帖最后由 zjp8683463 于 2010-10-13 19:53 编辑

60# xmar

正反馈明显存在.....46楼的一个引到负端就叫负反馈,一个引到正端就不叫正反馈?
只不过最后正反馈系数小于负反馈系数,所以电路呈现负反馈而已.
你可以去看看运放的应用书籍,关于这个电路有很详细的解释.
你说的AF<1,有多个反馈的电路,F很复杂,不是看单个F就行了的.
你说的条件有歧义而且不完整,负反馈稳定的条件应该AF<1时,相位小于-180度.AF<1单独来看不是充分条件.反过来,自激的条件可以这么分开说.
但这个是分析负反馈的方法,是反馈深度引起的自激,如果电路本来是正反馈,这套行不通.
像方波发生电路,既有负反馈有又正反馈

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