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跟随器精密整流

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楼主: captzs
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QWE4562009| | 2019-5-29 10:33 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2019-5-26 10:55
运放参数对精密整流的影响很大。以X大上传的电路为例(由于跟以往电路不同,这几天在仿真学习,没有别的 ...

用mulitisim输出什么都没 咋回事
002.png

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QWE4562009 2019-5-29 11:47 回复TA
@captzs :A0怎么可能有那么小的 都是几千上万的啊 
captzs 2019-5-29 11:17 回复TA
@QWE4562009 :1,将358的开环增益Ao参数改为50;2,在仿真元件库选择Ao<500运放试试;3,如果1、2都无法执行,就只能请教X大。 
QWE4562009 2019-5-29 11:09 回复TA
@captzs :找不到321 
captzs 2019-5-29 11:00 回复TA
@QWE4562009 :321 
QWE4562009 2019-5-29 10:53 回复TA
@captzs :321还是324 
QWE4562009 2019-5-29 10:49 回复TA
@captzs :好的 谢谢 我试试 
captzs 2019-5-29 10:38 回复TA
用LM321试试。 
QWE4562009| | 2019-5-29 11:33 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2019-5-26 10:55
运放参数对精密整流的影响很大。以X大上传的电路为例(由于跟以往电路不同,这几天在仿真学习,没有别的 ...

用的LM324  如图  也是不对的  
003.png

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captzs 2019-5-29 12:44 回复TA
那你20楼的波形图是怎么来的? 
QWE4562009| | 2019-5-29 13:42 | 显示全部楼层
QWE4562009 发表于 2019-5-29 11:33
用的LM324  如图  也是不对的

你看下这个  

Circuit1.rar

22.97 KB

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QWE4562009 2019-5-30 12:08 回复TA
@captzs :不会吧?我就是用multisim2001画的啊 
captzs 2019-5-29 21:37 回复TA
@QWE4562009 :不是。是EWB软件。 
QWE4562009 2019-5-29 20:39 回复TA
@captzs :你用的是multisim吗? 
captzs 2019-5-29 16:08 回复TA
下载后打不开。 
captzs|  楼主 | 2019-6-9 13:22 | 显示全部楼层
影响精密整流的关键因素是运放参数。
左图358运放,整流1KHz的正弦波,正半周直接从电阻无延时输出,负半周经运放和二极管延时输出失真如红线。
用电阻代替二极管如右图,负半周延时319us如黑线,比左图小,即二极管对延时贡献34us,占1/10。可见运放参数是大头。
运放与二极管的影响.GIF

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captzs|  楼主 | 2019-6-9 15:46 | 显示全部楼层
*),一个压摆率参数1e+8v/s的运放,按照定义,是可以传输Vp=1V,频率fs=(1e+8)/2piVp=15.9MHz的正弦波。为什么以下仿真,10MHz正弦波,输入1V,输出衰减至2mV(红线)
GBW与压摆率.GIF

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captzs|  楼主 | 2019-6-9 15:49 | 显示全部楼层
*),这就是带宽问题,因为该运放的GBW=1e+4Hz,搭建跟随器的“电路压摆率”=2piGB远远小于压摆率参数1e+8v/s,传输正弦波只能按照2piGB生成输出波形,也就说,调理fs=1e+4Hz的正弦波,衰减3db,相位差45度。这就是后帖要说的,影响精密整流的运放参数是2piGB和运放压摆率参数的小者,绝大多数是2piGB
GBW与压摆率a.GIF

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captzs|  楼主 | 2019-6-9 16:12 | 显示全部楼层
@yuanzhoulu:你在陈老师的主题,贴出的那些电路,我就是看几天几个月都不懂,一贴出就能够看懂叫好的,却不见讲出子丑寅卯。
只有找出影响精密整流的关键因素,对症下药只须很少器件。完成一个功能,电路越简单越好。不过精密整流,按照陈老师的实验,现有的电路,用于高频几乎不可能。

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captzs|  楼主 | 2019-6-9 22:11 | 显示全部楼层
  也算响应陈老师关于压摆率的提议,不过我“躲进小楼成一统”在此发帖。

*),一个GBW=1MHz的运放358,连一个10Hz的正弦波都整流不了,为什么?(各仿真件可能不同,但是好不到哪来去)
    正弦波负半周过0至运放输出电压小于二极管导通的时间td,运放处于开环,GB=GBW/Ao=(1e+6)/(1e+5)=10Hz,对应的“电路压摆率”(不懂该如何定义,聊如此称呼)只有2piGB,只能调理对应斜率的正弦波频率fs=GB=10Hz,将延时45度,即td=T/8=12.5ms,在此时间内,负半周通过电阻输出0轴以下多一块,对应馒头波就缺一块。如果正负半周都通过运放输出的电路,每个馒头波都少一块。二极管导通后,电路增益1,就按照运放的压摆率参数输出波形。一般放大电路,如果fs=GB,延时输出波形不至于非线性失真,但是,馒头波的失真是非线性的;还有,一般放大电路的G远远小于Ao,所以说,精密整流电路对GBW的要求更高。
LM358.GIF

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captzs|  楼主 | 2019-6-9 22:12 | 显示全部楼层
*),上述分析,GBW/Ao是影响精密整流的关键项,而Ao是关键参数,这样应该对症下药的是Ao
设置补偿电阻Rb/Ra,负半周时运放增益从1e+5降低到Rb/Ra=5,即GB=1/5=0.2MHz,再按照我以前对一般放大电路的仿真经验系数,正弦波频率fs=GB/40=5KHz取值,馒头波基本不失真,仿真如下,不同精度要求取值不同。调节Rf/Re比例值使馒头波等幅;调节Ra//Rb的并联值升降馒头波,将直流分量调0又保持G=5。虽然大幅度提高正弦波频率,但是,凡是补偿法都是治标的。就算GBW高达1GHzAo=500,这样的运放电路整流频率fs=GB=1/500=2MHz的正弦波,输出馒头波还失真,可见,此类电路只能用于低频,高频整流要另想办法。
LM358a.GIF

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摸摸| | 2019-6-10 21:07 | 显示全部楼层
信号不是对地的,没什么利用价值,毕竟还要一组仪放做转移.

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captzs|  楼主 | 2019-6-10 22:24 | 显示全部楼层
摸摸 发表于 2019-6-10 21:07
信号不是对地的,没什么利用价值,毕竟还要一组仪放做转移.

输出信号的波形是负载10K电阻量出的,即U端对地电压。

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摸摸| | 2019-6-10 22:51 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2019-6-10 22:24
输出信号的波形是负载10K电阻量出的,即U端对地电压。

那你把示波器一端接到地测量.

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captzs|  楼主 | 2019-6-10 23:08 | 显示全部楼层
   摸摸,示波器接地没事。你是不是发现什么问题?
接地.GIF

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摸摸| | 2019-6-11 00:10 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2019-6-10 23:08
摸摸,示波器接地没事。你是不是发现什么问题?

是啊,运放 少了一个,多个二极管.

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captzs|  楼主 | 2019-6-11 08:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 captzs 于 2019-6-11 08:19 编辑
摸摸 发表于 2019-6-11 00:10
是啊,运放 少了一个,多个二极管.

      你说的是与首楼电路不同吗?两个电路的输出都是对地输出,首楼输入的正弦波与一般全波整流一样,不能直接接地。 跟随器示意.GIF



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摸摸| | 2019-6-11 21:47 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2019-6-11 08:16
你说的是与首楼电路不同吗?两个电路的输出都是对地输出,首楼输入的正弦波与一般全波整流一样,不 ...

我说的就是不接地,没什么使用价值.

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captzs 2019-6-11 22:29 回复TA
@摸摸 :关于地就不必再讲。 你说的“精密”问题我有同感,现有的电路都回避一个失真和高频问题,多数夸夸其谈。我没有你的实际经验,这是从仿真中发现这些问题。所以企图看看有没有另类办法。但是无论如何,带宽*积的规则要遵守,不可能整流会比一般放大好些。谢谢你的回复。 
摸摸 2019-6-11 22:09 回复TA
@captzs :精密整流我当年就有需要而做过,结果几乎网上的图都不能用,或者效果不好.完全不能算"精密",当然,仅仅相对于二极管来说的话,那我无话可说.我当时的信号放大完在能用的情况下也只有几mV,而且还包括干扰.而且不方便再放大了.所以搞了好久,还是放弃了换了方案. 
摸摸 2019-6-11 22:03 回复TA
@captzs :首先你这个电路输出一个信号,不是说在某两点间测出这个信号就得,因为后期未必好处理,1楼的图中,即使做成了,测出了很好的整流波形,但是示波器是接在电路的某两点间,而不是某一点对地,这样的话就需要一个转换的电路才能丢到下一级处理,比如进ADC,因为ADC的测量是对地的.而多出的这个电路,排除成本不说,它对波形也多少有一定影响.所以我说,实际没什么使用价值 
captzs 2019-6-11 21:51 回复TA
有没有使用价值先不要理他,你说的不接地是指哪里? 
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