请问高手：带高压偏置的正弦波

只看该作者 · 2007-7-3 10:45

输出：U=U0+U1sinwt
要求：偏置U0的可调范围60-80V,U1的可调范围为20-40V,最大频率为40KHz左右，输出几乎不需要电流
条件：信号发生器、0-150V可调的直流电源

我参考了如下电路，仿真的时候波形很完美，但实际搭电路怎么调也调不出来。请教高手，问题出在哪里？曾经maychang等热心人也给了一些指导，但本人基础薄弱，理解得不够透彻，不够清楚，所以今又重发一遍。

只看该作者 · 2007-7-4 15:39

原来的电路有问题，建议改成这样试试看：

只看该作者 · 2007-7-4 16:06

再次请教：原来的电路问题出在哪里？谢谢指导

只看该作者 · 2007-7-4 17:20

放大器的负输入端是偏置的交流信号，然后放大器和功率管直接对这个信号进行放大？

R8,R9是引入反馈到正端，起什么作用？C1是耦合直流？

从仿真（放大器为LF347N,功率管为IRFp250）的结果来看，当输入正弦信号超过1V时，输出信号就很容易出现乱七八糟的失真现象。
输出信号的幅值可调范围只在10V以内，怎样才能扩大其可调范围？
谢谢！

3万 · 2007-7-4 20:20

一定要用单电源？

只看该作者 · 2007-7-5 04:40

R8、R9是反馈电阻，图中电阻的数值标错了。R8改成1K，R9改成82K。整个电路是一个同相放大器，放大倍数83。
C1用于衰减高频，抑制可能发生的振荡。具体数值需要根据实验来确定。
R2输入直流电压，最大约2V，R4输入交流信号，最大1V。经R6、R7衰减1/2后相加，然后同相放大83倍。
这个图仅是一种构想，并未实际试验。仅供参考。

“原来的电路问题出在哪里？”我也说不清楚。只是觉得负反馈分别从Q1的栅极和漏极引出，道理上讲不通。

只看该作者 · 2007-7-5 09:33

试着仿真了一下，如图。
C1、C2都是抑制自激振荡用的。但具体数值要由实验决定，仿真是不算数的。

只看该作者 · 2007-7-5 10:21

现在的仿真结果很完美，我搭一下试试。

我拿这个图去请教了一个人，他说150V通过R8、R9、R10电阻反馈到放大器的正端，这是绝不允许的，还说这是模电的一个基本知识。请问，是这么一回事吗？谢谢

只看该作者 · 2007-7-5 10:27

目前老板是这么说的，待我调完这些单电源电路后，如果结果不行的话，我打算去说服他换成双电源的。谢谢您的指导！

3万 · 2007-7-5 14:47

原来是老板说的，那就没有办法了。

实际上，这个电路还有很长的路要走。
总不能温度变了，就手动调节一次幅度或频率吧？稳幅和稳频都是必须要有的功能。那可比输出这样一个带直流偏置的正弦波复杂得多。

只看该作者 · 2007-7-5 16:57

您说的问题我完全没有考虑到，目前看到那些原理图，我都要费半天劲才能搞懂，有些甚至只能通过仿真懂个大概，弄这些电路对于我这个新手来说可真费时间。还好，在这个论坛里有你们这些热心人，让我觉得有个咨询和依靠的地方。

只看该作者 · 2007-7-5 19:25

他的意思可能是说，万一R9断开，高压就会加到运放的正输入端，烧坏芯片。
确有这种危险。

只看该作者 · 2007-7-6 18:48

场效应管的漏极、栅极的引线都要尽可能的短，否则是很容易自激振荡的。另外，仿真图中增加的R11、C2你似乎没用，这两个元件对抑制振荡也有很大作用，这两个元件也要紧靠在Q1的栅极旁边。电路元件的布局是很重要的，不是接线正确就行了。

场效应管要加散热片，不然会很烫的。

场效应管比双极性三极管更易发生振荡。如果有可能，可以换一个低频大功率三极管试试，也许难度会低一些。

这个题目如果让我来做，我也不敢保证一装就成功。必然要经历一个设计、试验、修改、再试验的多次反复的过程。所以，模拟电路的设计，一半在书桌上进行，另一半要在实验现场进行。

只看该作者 · 2007-7-7 10:55

应该是万一R8断开，就会有高压到运放的输入端吧！

只看该作者 · 2007-7-8 11:50

我按您的意思将MOSFET的引线缩短了，可在没有输入交流信号时，LF347的1脚输出如右上图所示，整个电路的输出入右下图所示，而且两个振荡信号的频率随着高压输入的增大而增大。

3万 · 2007-7-8 13:40

还是有寄生振荡(自激振荡)。
这是由于大环路反馈引起的。要消除这个振荡同时又能保证增益和带宽，相当困难，往往振荡消除了，带宽又不够了，或是增益太低。这是负反馈应用的难点。
在7楼tuwen已经说了“C1、C2都是抑制自激振荡用的。但具体数值要由实验决定，仿真是不算数的。”其它方法还有：使用局部反馈而不用大环路反馈，加频率补偿电路，等等。

只看该作者 · 2007-7-8 14:03

1 调节与6.8K相连的可调电阻，输出直流怎么没变化，这难道也是由于自激振荡的影响吗？我想应该不是这个原因吧
2 输入交流信号，输出依然还是直流，并没有叠加上交流信号，我焊的这个电路怎么不工作呢？

只看该作者 · 2007-7-9 09:52

电路在发生自激振荡的情况下，就不可能有正常的线性放大。所以，振荡不消除，别的功能都谈不上。
消除振荡，建议试试：
1，加大仿真图中的C2，例如增至100pF。
2，加大R11。
3，高压（150V）加一个去耦电容，例如10uF/200V，去耦电容的接地脚要紧靠Q1的源极。
4，运放电源（+/-9V）也加去耦电容，不过看你照片中好像已经有了。
消除自激振荡，要靠尝试，

另外 to 15楼：2楼的图是R8，7楼的图是R9。

只看该作者 · 2007-7-10 10:22

我把R11加到200欧，电容也换了，也加了去藕电容，但结果还是一样，是不是因为放大倍数太高了，也会自激振荡？一般用什么补偿方法？

只看该作者 · 2007-7-12 15:26

我利用手边现有元件，设计了如下的电路，并经实装试验，证明可行，能够达到楼主所说的直流、交流调节范围。

请问高手：带高压偏置的正弦波

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谢谢，我仿真一下

回 tuwen

楼主又回到最初的方案了？

电阻数值标错了

仿真结果

回 tuwen

回 maychang

回 yfliu

谢谢maychang

回复 8楼

场效应管的引线太长

回12楼,

请教tuwen

“没有输入交流信号时，LF347的1脚输出如右上图所示”

matchang and tuwen:除了自激振荡之外，

振荡不消除，别的都谈不上。

tuwen:

设计了另一个电路