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低频小信号怎么处理好？

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楼主
成为非常|  楼主 | 2019-4-1 14:43 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
低频, 信号, 滤波, 直流, rc
项目要把一个Vpp为20mV的小信号（频率2Hz，带1V的直流偏置）放大到0~4V。
信号比较弱，还要直流成分，请问怎么处理才好？
我准备用一个带通滤波器滤掉高频噪声和直流成分后再放大到0~4V。
请问用RC滤波合适还是用运放搭个有源滤波电路好？

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沙发
yanwen217| | 2019-4-1 16:50 | 只看该作者
用有源低通滤波+放大就可以了，信号幅值不算小，比较容易处理

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板凳
成为非常|  楼主 | 2019-4-2 08:37 | 只看该作者
yanwen217 发表于 2019-4-1 16:50
用有源低通滤波+放大就可以了，信号幅值不算小，比较容易处理

嗯，但是我的交流信号20mV要放大几乎200倍到0~4V（峰峰值4V，直流偏置2V），如果放大信号包括1V的直流成分，后面的偏置要非常精准的抵消成10mV才行，这种电路是不是不太好实现。

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地板
yanwen217| | 2019-4-2 09:46 | 只看该作者
成为非常 发表于 2019-4-2 08:37
嗯，但是我的交流信号20mV要放大几乎200倍到0~4V（峰峰值4V，直流偏置2V），如果放大信号包括1V的直流成 ...

直流分量一个隔直电容就干掉了，不会被放大，这里单级放大就可以了，对运放的Vos要求很小

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zyj9490 2019-6-4 11:27 回复TA
大电容或RC很大，导致稳定时间会很长，不如用直流放大加直流消除电路，终极方案相干放大。如果成本允许的话。 
5楼
成为非常|  楼主 | 2019-4-2 14:48 | 只看该作者
yanwen217 发表于 2019-4-2 09:46
直流分量一个隔直电容就干掉了，不会被放大，这里单级放大就可以了，对运放的Vos要求很小 ...

我的仿真如下：





去掉直流成分后，信号就有负电压了，运放是不是要双电源供电，能不能单电源供电？

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6楼
yanwen217| | 2019-4-2 15:47 | 只看该作者
成为非常 发表于 2019-4-2 14:48
我的仿真如下：

运放单电源供电，用反相输入放大下，同相端给VCC/2的直流偏置电压即可

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7楼
成为非常|  楼主 | 2019-4-3 09:27 | 只看该作者
yanwen217 发表于 2019-4-2 15:47
运放单电源供电，用反相输入放大下，同相端给VCC/2的直流偏置电压即可

嗯，但是这样又会在信号中加入直流成分，后续放大会一起放大，限制了放大倍数；
对于一个有很大直流成分（如1V）的交流小信号（如20mV），我希望过滤掉直流成分后，对信号进行200倍的放大；
是不是要精确的控制偏置的电压，让它等于交流信号的峰峰值。

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8楼
yanwen217| | 2019-4-3 09:47 | 只看该作者
本帖最后由 yanwen217 于 2019-4-3 09:59 编辑
成为非常 发表于 2019-4-3 09:27
嗯，但是这样又会在信号中加入直流成分，后续放大会一起放大，限制了放大倍数；
对于一个有很大直流成分 ...

你理解有误！
有隔直电容去除直流分量，直流分量不会被放大。输出不用串接隔直电容，交流信号就是叠加在所设置的直流分量上

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9楼
成为非常|  楼主 | 2019-4-3 10:56 | 只看该作者
yanwen217 发表于 2019-4-3 09:47
你理解有误！
有隔直电容去除直流分量，直流分量不会被放大。输出不用串接隔直电容，交流信号就是叠加在所 ...

恩，交流信号和添加的直流分量可以设置不同的放大倍数。
我做了仿真，但是有一个问题


如果前面RC滤波后，直接进行放大，
因为偏置电路的引入，通过高通滤波后的VF3收到了衰减。


如果在放大和滤波之间加一个隔离，就没有这个问题。
请问这是什么原因导致的？怎么解决？
如果要加一个运放做隔离的话，前面那个运放还是得双电源供电。

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blade55 2019-6-8 21:26 回复TA
10u电容对2Hz信号来说容抗不小，将近8k。 
10楼
成为非常|  楼主 | 2019-4-3 11:25 | 只看该作者
成为非常 发表于 2019-4-3 10:56
恩，交流信号和添加的直流分量可以设置不同的放大倍数。
我做了仿真，但是有一个问题

我知道原因了：我分析放大倍数的时候没有将前面的电路算进去，高通滤波那个999K的电阻也参与了设置放大倍数，导致增益很小。

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zcy5530 2019-6-3 11:18 回复TA
楼主这里公式 ，能赐教一下吗？ 
11楼
zcy5530| | 2019-6-3 10:22 | 只看该作者
成为非常 发表于 2019-4-3 11:25
我知道原因了：我分析放大倍数的时候没有将前面的电路算进去，高通滤波那个999K的电阻也参与了设置放大倍 ...

那里怎么计算的

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12楼
zyj9490| | 2019-6-4 11:25 | 只看该作者
如果不想用相干交流调制与检波方案的话，且信号源的输入阻抗足够低，建议用零漂OP作输入级，后级用DC消除电路扣掉直流，可保证足够的精度，不足之处是响应时间会延长。

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13楼
FTwei| | 2019-6-8 21:48 | 只看该作者
买个好运放不就得了，只要开环增益足够大随便折腾都行

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