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求助:这个电路怎么会自激?

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zbp_uestc|  楼主 | 2010-10-11 13:13 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 zbp_uestc 于 2010-10-12 15:06 编辑

各位同仁大家好!
最近在使用运放的时候遇到一个问题:我采用NE5532对输入信号进行放大,计划是先用一个NE5532的一路放大器进行一级放大,放大以后采用8阶的lc滤波,然后再用NE5532的第二路放大器进行二级进行放大,一级电路放大如下图所示。电路完成以后调试发现当我将输入信号的耦合电容C5去掉,输出signal_out存在一个峰峰值约为3V,频率在500k左右的正弦波,为了便于分析我将signal_out后级的滤波电路全部去掉,问题依然存在。之后我又陆续做了以下实验都没有解决问题,现我罗列在此,希望大家能从中看出问题所在并指点一二。

  1.增大c1到1u,波形依然存在,但是频率变为了一百多k,幅度几乎不变。
  2.去掉c1,没有出现震荡波形。(实际应用中,我这个LC电路为多级滤波的第一级滤波,不能去掉)
  3.去掉或者改变C2的值,波形频率不变,形状有变化。
  4.在C5与R4的节点添加一个10k电阻到地,输出没有震荡波形。(这种方法我想可能会影响我对输入小信号的分辨率,目前不敢采用)
  5.去掉电感L1,波形依然存在,频率和幅度不变,形状发生变化。
  6.尝试在R3上并联1个0.1u的电容,结果是输出端震荡存在,输出幅度变小,频率变高到大约1M。
  7.当我焊接上C5,并从signal_in添加测试信号时,输出端能够正常放大输入信号,且没有原震荡波形。(这一点最奇怪)

结贴总结:
感谢大家的帮助,经过大家指点我最终采用了修正我的滤波电路来完成这次电路调试。大多数热心朋友提到的在C4之后串联电阻,这种方法本质是增加一个零点,让零点靠近极点抵消掉极点的不稳定影响。该方法试验测试可以将震荡幅度降低,但是不能完全消除。最重要的是,我需要采样的信号经过电路以后幅度也同时被降低了,相当于我一级放大没有任何意义,因此舍弃。

再次感谢大家的热心参与!


问题大致就是这样,希望大家能够给点意见!
非常感谢!

电路图.jpg (155.97 KB )

一级放大电路图

一级放大电路图

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沙发
mmax| | 2010-10-11 13:28 | 只看该作者
运放输出加电容,相当于给环路引入了一个极点,造成不稳定。

在R3上并一个电容,补偿一个零点?

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板凳
天神下凡| | 2010-10-11 13:28 | 只看该作者
R3并个电容试试吧

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地板
zbp_uestc|  楼主 | 2010-10-11 13:31 | 只看该作者
感谢楼上2位的回答,实际上我之前已经在R3上并联过电容了,带来的效果是不接C5的时候输出震荡依然存在,但是幅度变小了,频率变为1M了

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5
zbp_uestc|  楼主 | 2010-10-11 13:37 | 只看该作者
本帖最后由 zbp_uestc 于 2010-10-11 15:47 编辑

2# mmax 非常感谢mmax的意见,之前我尝试过在反馈电阻R3上并联1个0.1u的电容,发现输出震荡依然存在,只是幅度降低到1V左右,频率升高为1M左右了。
再次感谢你的热心帮助。

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6
xmar| | 2010-10-11 14:36 | 只看该作者
在C4电容上串联一个100 - 1000欧姆的电阻。

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7
xmar| | 2010-10-11 14:45 | 只看该作者
7.当我焊接上C5,并从signal_in添加测试信号时,输出端能够正常放大输入信号,且没有原震荡波形。————

其实一点不奇怪。当C5连接到前级信号源时,由于信号源内阻通常很小,负反馈深度大大减少,系统稳定性大大提高。

建议楼主更加深入地研究放大器稳定性方面的资料。

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8
zbp_uestc|  楼主 | 2010-10-11 15:39 | 只看该作者
7.当我焊接上C5,并从signal_in添加测试信号时,输出端能够正常放大输入信号,且没有原震荡波形。————

其实一点不奇怪。当C5连接到前级信号源时,由于信号源内阻通常很小,负反馈深度大大减少,系统稳定性大大提 ...
xmar 发表于 2010-10-11 14:45

非常感谢你的提示,原来一直写程序,现在正在努力学习中!

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9
zbp_uestc|  楼主 | 2010-10-11 15:53 | 只看该作者
本帖最后由 zbp_uestc 于 2010-10-11 17:13 编辑

6# xmar
首先谢谢xmar。
按照你的提示我在C4后端分别串接了一个120ohm和1kohm的电阻,测试效果在电阻前端波形依然和之前测试一样,电阻后端波形幅度减小。我分析串接的电阻只起到了交流分压的作用,不知是否正确。

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10
xmar| | 2010-10-11 16:27 | 只看该作者
如果C4断开NE5532仍有振荡输出。可能是: 电源退耦不够;PCB排版不尽合理。可以把PCB图贴上看看。

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11
PowerAnts| | 2010-10-11 16:31 | 只看该作者
re: 2楼,R3并电容,又加入一个极点,更不稳定

C1上串个小电阻,才是加了零点,才会OK

另外,在C4上串也行

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12
zbp_uestc|  楼主 | 2010-10-11 16:51 | 只看该作者
10# xmar
C4断开就不会有震荡输出了,其实C1断开就已经没有震荡输出了。

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13
mmax| | 2010-10-11 16:52 | 只看该作者
本帖最后由 mmax 于 2010-10-11 16:55 编辑

7# xmar

当C5去掉的时候(相当于断开,没有输入),整个运放处于跟随状态,放大倍数为1,跟随Vcc/2,跟随器在系统波特图上与增益-频率曲线交叉点处频率比较高,可能将反馈环路的极点包含进来。(从你实验数据上开,极点应该在500kHz左右)

实际有输入时就不一样,放大倍数是5,响应频率比放大倍数为1是低,可能会避开这个系统极点(500kHz)。

你的“  4.在C5与R4的节点添加一个10k电阻道地,输出没有震荡波形。(这种方法我想可能会影响我对输入小信号的分辨率,目前不敢采用)”

应该也能说明问题。

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14
zbp_uestc|  楼主 | 2010-10-11 17:09 | 只看该作者
13# mmax 感谢你的回答。
不知道实际电路上怎么求取系统的零极点?理论上虽然可以将抽象的系统转移函数直接因式分解得到,但是对于实际电路我如何才能知道零极点分布呢?

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15
mmax| | 2010-10-11 17:31 | 只看该作者
http://wenku.baidu.com/view/b50aefc7aa00b52acfc7cac3.html

我也不很懂,也一起学习学习~

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16
bbyeah| | 2010-10-11 18:37 | 只看该作者
运放本身的的开环频率响应曲线
外部电路的话,还是看RC

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17
Siderlee| | 2010-10-11 19:30 | 只看该作者
8介啊~~~

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18
kenny8896| | 2010-10-11 19:32 | 只看该作者
学习~~

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19
28936851| | 2010-10-11 21:11 | 只看该作者
布线不良造成

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20
zjp8683463| | 2010-10-11 23:06 | 只看该作者
1.去掉C5,那么这个电路就变成电压跟随器了.反馈深度太大.
2.去掉C1不震荡是因为电路开环少了一个高频极点,使电路稳定.
3.C4后面串个小电阻可以改变极点,让极点变小,使电路稳定

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