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运放几十mV级小信号放大问题

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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。

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沙发
pomielunwu963|  楼主 | 2017-12-13 22:44 | 只看该作者
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

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573838882| | 2017-12-14 12:40 | 只看该作者
加电压跟随要看情况,

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maychang| | 2017-12-14 12:50 | 只看该作者
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?

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pomielunwu963|  楼主 | 2017-12-14 22:53 | 只看该作者
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

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pomielunwu963|  楼主 | 2017-12-14 22:54 | 只看该作者
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

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cjseng| | 2017-12-14 23:20 | 只看该作者
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。

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maychang| | 2017-12-15 08:23 | 只看该作者
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。

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maychang| | 2017-12-15 08:41 | 只看该作者
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。

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james_zhangwk| | 2017-12-15 09:16 | 只看该作者
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。

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hufengweixx| | 2017-12-16 21:43 | 只看该作者
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

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hufengweixx| | 2017-12-16 22:42 | 只看该作者
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

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pomielunwu963|  楼主 | 2017-12-16 23:56 | 只看该作者
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

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pomielunwu963|  楼主 | 2017-12-16 23:57 | 只看该作者
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

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pomielunwu963|  楼主 | 2017-12-17 00:00 | 只看该作者
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

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maychang| | 2017-12-17 09:05 | 只看该作者
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。

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hufengweixx| | 2017-12-18 10:33 | 只看该作者
正确的补充一下,不好意思

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