运放几十mV级小信号放大问题

登录 · 发表于 2017-12-13 22:41

各位大神好！本人新手，刚接触模拟电路，目前项目中运用上述电路做20mV信号放大，放大10倍，但是上述电路实际测试结果放大了只有6-7倍左右，且测试过程中发现小信号耦合了地噪声，请教各位大神是否地噪声影响了放大倍数，有没有从原理角度解决地噪声的方法，大神们不吝赐教，小弟先谢过了。

发表于 2017-12-13 22:44

理论上u95是电压跟随，u93放大十倍，此电路实在网上找的电路，小弟还有一点不明白，小信号放大，必须要在前端做电压跟随吗，也起不到滤除地噪声的作用，感觉作用不大啊，有大神指教为何要这么设计啊

发表于 2017-12-14 12:40

加电压跟随要看情况，

发表于 2017-12-14 12:50

要想较快得到帮助，就要把你的需求讲清楚。
光说20mV信号放大，那是远远不够的。信号来源、频率、放大的精度要求等等都需要讲清楚。
另外，为何采用这样的芯片？为何用U95作为跟随器？

发表于 2017-12-14 22:53

maychang 发表于 2017-12-14 12:50
要想较快得到帮助，就要把你的需求讲清楚。
光说20mV信号放大，那是远远不够的。信号来源、频率、放大的精 ...

要求是采集待测物的电压值，幅值范围是0-1V，频率范围是0-10MHz，目前采集到的精度要求是噪声不高于1mV，现在不管怎么测信号噪声的峰峰值都有400mV，所测结果基本不能用；
目前选用这个芯片主要考虑该芯片的增益带宽比较大，满足我们要测信号的带宽要求
u95作为跟随器我也不是太理解，这个图是网上找的原理，设计的时候没有经验就没有深究，现在调试这边出问题了，就研究了这部分电路个人觉得这个跟随器没什么作用，不知道实际用途，还请大神赐教

发表于 2017-12-14 22:54

573838882 发表于 2017-12-14 12:40
加电压跟随要看情况，

一般什么情况下需要这么做呢，还请大神明示啊

发表于 2017-12-14 23:20

pomielunwu963 发表于 2017-12-14 22:54
一般什么情况下需要这么做呢，还请大神明示啊

信号源输出阻抗较大时，加个跟随器很有必要。

发表于 2017-12-15 08:23

pomielunwu963 发表于 2017-12-14 22:53
要求是采集待测物的电压值，幅值范围是0-1V，频率范围是0-10MHz，目前采集到的精度要求是噪声不高于1mV， ...

首帖说的是输入信号幅度20mV，放大10倍。现在说频率范围是最大10MHz，那么运放的增益带宽积至少是100MHz。实际选择时，还要留出相当的余量。
第一个运放接成电压跟随器，没有什么用处。运放接成同相放大器的输入阻抗和接成电压跟随器差不多是一样的。

发表于 2017-12-15 08:41

pomielunwu963 发表于 2017-12-14 22:53
要求是采集待测物的电压值，幅值范围是0-1V，频率范围是0-10MHz，目前采集到的精度要求是噪声不高于1mV， ...

10MHz之高的频率，分布电容不可忽略。
你计算一下，R302电阻值是100kΩ，假定该电阻两端引线之间分布电容0.5pF，在10MHz频率下容抗是多少，和R302电阻值比较比较。

发表于 2017-12-15 09:16

你忽略了一个关键的问题，这么小的信号，你要选择offset小的，现在的太大了。

登录 · 发表于 2017-12-16 21:43

想咨询楼主如下几个问题：
1、SIGNAL2_N 和SIGNAL2_P信号如何定义？是否是信号的正负端；
2、按照上述电路图整理附件中的原理图，简单推算，发现似乎并非10倍放大；

另，噪声问题建议从两个方面考虑：电路原理分析，可以采用常用的仿真软件辅助理论检测；干扰源查找，主要包括，芯片选型，元器件参数选取等

发表于 2017-12-16 22:42

hufengweixx 发表于 2017-12-16 21:43
想咨询楼主如下几个问题：
1、SIGNAL2_N 和SIGNAL2_P信号如何定义？是否是信号的正负端；
2、按照上述电路 ...

图上原理公式计算错误了

发表于 2017-12-16 23:56

maychang 发表于 2017-12-15 08:41
10MHz之高的频率，分布电容不可忽略。
你计算一下，R302电阻值是100kΩ，假定该电阻两端引线之间分布电容 ...

您的意思高频情况下就是分布电容产生的容抗和R302并联后的的值肯定变小了，所以实际放大倍数就会变小啊
我把整个电路的电阻都缩小200倍，变成几百几十欧的电阻放大10倍效果也不好，而且现在关键的是我输入直流信号，放大倍数也没有10倍，实在想不到是为什么了

发表于 2017-12-16 23:57

james_zhangwk 发表于 2017-12-15 09:16
你忽略了一个关键的问题，这么小的信号，你要选择offset小的，现在的太大了。 ...

我把周边的电阻都改小了只有几百几十欧姆，应该offest对结果的影响也会变小吧，但是结果并没有

发表于 2017-12-17 00:00

hufengweixx 发表于 2017-12-16 21:43
想咨询楼主如下几个问题：
1、SIGNAL2_N 和SIGNAL2_P信号如何定义？是否是信号的正负端；
2、按照上述电路 ...

大神提的几个建议比较好，相应的我在做几个实验试试看

发表于 2017-12-17 09:05

pomielunwu963 发表于 2017-12-16 23:56
您的意思高频情况下就是分布电容产生的容抗和R302并联后的的值肯定变小了，所以实际放大倍数就会变小啊
...

“现在关键的是我输入直流信号，放大倍数也没有10倍”

“直流信号”你可“放大”个什么？
估计你还没有搞清楚10楼所说 offset 是怎么回事。

另外，你在5楼所说“现在不管怎么测信号噪声的峰峰值都有400mV”没有得到解决之前，测放大倍数没有意义。

登录 · 发表于 2017-12-18 10:33

正确的补充一下，不好意思

运放几十mV级小信号放大问题

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