直流偏置的问题

只看该作者 · 2019-4-19 09:40

【不懂就问】

如图，Vin是音频模拟信号，幅值按照标准，峰值为1V

输出的两路音频模拟差分信号，是要当做输入给TPA32系列的功放芯片

输入信号是有3V的直流偏置，而输出的差分信号，在输入到TPA芯片之前有一个大电容隔直

这就会把直流偏置给隔离掉，而TPA32芯片的输入幅值如图规定，最大为±2.8V

那么之前加上直流偏置的作用是什么呢？

是不是因为输入的模拟音频信号幅值也是有正有负的？要把它偏置保证信号完整？

1万 · 2019-4-19 09:51

可能那个功放是全直流耦合的，如果不去掉直流成分会增加静态功耗。

只看该作者 · 2019-4-19 10:10

本帖最后由 eyuge2 于 2019-4-19 14:08 编辑

Vin接入到运放的时候，应该也是有电容隔离的。不然你这个反相比例放大器会放大直流信号。

运放是单电源供电的，正相输入端接3V的电压，只是为了保证运放的输入电压范围在合适的共模电压范围之类。

只看该作者 · 2019-4-19 13:40

eyuge2 发表于 2019-4-19 10:10
Vin接入到运放的时候，应该也是有电容隔离的。不然你这个反相比例放大器会放大直流信号。

运放是单电源供 ...

只能为了保证运放的输入电压范围在合适的共模电压范围之类。

这里的共模电压怎么理解？共模是指相对于3V的偏置？

1万 · 2019-4-19 13:52

shaorc 发表于 2019-4-19 13:40
只能为了保证运放的输入电压范围在合适的共模电压范围之类。

这里的共模电压怎么理解？共模是指相对于3V ...

共模电压是相对于GND的。
这里既然最大输入不能超过±2.8V，用6V供电就不太合适了，就用5V供电，偏置电压用2.5V，这样输出的信号最大就是±2.5V，安全可靠。

1万 · 2019-4-19 13:57

另外音频信号是交流信号，基准电压为0的话就会有负压，用单电源供电的运放来处理交流信号都需要叠加直流偏置抬升到0V以上处理，直流偏置电压一般就取VCC/2

只看该作者 · 2019-4-19 14:11

shaorc 发表于 2019-4-19 13:40
只能为了保证运放的输入电压范围在合适的共模电压范围之类。

这里的共模电压怎么理解？共模是指相对于3V ...

只能改为只是。共模电压不好理解的话，可以认为3V是给运放输入端提供一个合适的偏置。
如果没有这个3V，运放正相输入端接地或者接6V，都不合适。

只看该作者 · 2019-4-19 15:40

yanwen217 发表于 2019-4-19 13:57
另外音频信号是交流信号，基准电压为0的话就会有负压，用单电源供电的运放来处理交流信号都需要叠加直流偏 ...

另外音频信号是交流信号，基准电压为0的话就会有负压，

谢谢回答
音频是交流信号这个好理解但是基准电压是指的哪儿的？

1万 · 2019-4-19 19:31

信号源与第一级间加隔直，第一级输出与第二级输入加隔直，就对了。要不然，第二级输出是负信号，但电源是单电源轨，不可能输出负的信号。

只看该作者 · 2019-4-20 09:39

zyj9490 发表于 2019-4-19 19:31
信号源与第一级间加隔直，第一级输出与第二级输入加隔直，就对了。要不然，第二级输出是负信号，但电源是单 ...

要不然，第二级输出是负信号

这就是我疑问的点
输入的模拟音频信号，是看上去杂乱无章的模拟信号，信号幅值1V
但是这个信号是有正有负，还是全部都是正的？

1万 · 2019-4-20 09:46

shaorc 发表于 2019-4-20 09:39
要不然，第二级输出是负信号

这就是我疑问的点

声音肯定是交流的，有正有负。这要看声音传感器的输出信号是否包含偏置直流信号，如电容MIC,有直流偏置，产生静态电容，声音（机械声压）推动电容片振动，改变电容，也即改变电容的电荷，产生放电与充电的电流过程，这是原始的带直流的信号，一般采用隔直电容把直流信号滤掉。变成交流的电流信号输出。

1万 · 2019-4-20 16:14

本帖最后由 Lgz2006 于 2019-4-20 16:17 编辑

shaorc 发表于 2019-4-19 15:40
另外音频信号是交流信号，基准电压为0的话就会有负压，

谢谢回答

你的“直流偏置”，就是设置它俩的正常最佳的静态“工作点（电压）”，以保证满足信号动态范围。
在这里，+端所加的直流偏置电压就是“+3V”。而这个“+3V”是由另外电路提供的。
这样，你的Vout中就含有了+3V的直流，后面就隔掉了。

1万 · 2019-4-20 16:15

shaorc 发表于 2019-4-19 15:40
另外音频信号是交流信号，基准电压为0的话就会有负压，

谢谢回答

你的“直流偏置”，就是设置它俩的正常最佳的静态“工作点（电压）”，以保证满足信号动态范围。
在这里，+端所加的直流偏置电压就是“+3V”。而这个“+3V”是由另外电路提供的。
这样，你的Vout中就含有了+3V的直流，后面就隔掉了。

只看该作者 · 2019-4-20 21:18

zyj9490 发表于 2019-4-20 09:46
声音肯定是交流的，有正有负。这要看声音传感器的输出信号是否包含偏置直流信号，如电容MIC,有直流偏置， ...

谢谢讲解
还要如下问题
【1】这要看声音传感器的输出信号是否包含偏置直流信号
这里说的声音传感器指的是什么？我图中是直接模拟音频输入的，前段应该是数字音频转换成模拟音频的过程，不知道您说的声音传感器在哪儿？

【2】电容都说是隔离直流通过交流
那么把直流电压比如+5V通过一个电容+电阻的串联支路（比如RC起到延时）
这样直流电根本通不过电容，那这条支路岂不是走不通
那还如何延时？

1万 · 2019-4-21 09:51

shaorc 发表于 2019-4-20 21:18
谢谢讲解
还要如下问题
【1】这要看声音传感器的输出信号是否包含偏置直流信号

如果正常的DAC音频的信号出来的，肯定是交流信号，已经作隔直处理。这是1问题。
第二个问题，针对交流信号相位而言，原始信号与处理过的信号的相位比较。对大电容而言（相对于信号最低频率），交流没有问题通过。还是看滤波理论知识。

只看该作者 · 2019-4-21 10:14

zyj9490 发表于 2019-4-21 09:51
如果正常的DAC音频的信号出来的，肯定是交流信号，已经作隔直处理。这是1问题。
第二个问题，针对交流信 ...

谢谢回答

2万 · 2019-4-21 22:15

rock！

只看该作者 · 2019-4-24 19:41

yanwen217 发表于 2019-4-19 13:52
共模电压是相对于GND的。
这里既然最大输入不能超过±2.8V，用6V供电就不太合适了，就用5V供电，偏置电压 ...

你的意思是6V不合适，是从以下原因考虑吗：
输出电压隔直之后可能大于±2.8V，而小于等于±3V，而功放的输入电压范围是小于±2.8V，这时超出后面功放的输入范围。。。？？？

1万 · 2019-4-24 20:37

xiaxingxing 发表于 2019-4-24 19:41
你的意思是6V不合适，是从以下原因考虑吗：
输出电压隔直之后可能大于±2.8V，而小于等于±3V，而功放的 ...

是这个道理。
而如果运放用5V供电，最大就只会输出±2.5V，对后级功放来说就完全没有风险了

直流偏置的问题

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