《运算放大器权威指南》第二种情形的疑问

1万 · 2020-6-29 10:25

随着运放电路越来越多的与单片机打交道，大部分单片机的adc输入只接受单极性信号，加上国内半导体厂家轨至轨放大器的批量供应，运放单电源技术优先级逐步提高。节省一个负电源，能降低成本。

在《运算放大器权威指南》，英文名《opamp for everyone》，有运放单电源的计算方法，其中有一个+m vi - b 的标准型，如下图所示。

一次偶然的机会，用穷举法，计算机搜出了莫名其妙的排列组合，这个组合在lt-spice里居然能用。

经分析，TI给的电路图，不是最精简的。修改为：

电路关系式如下：

1万 · 2020-6-29 10:30

举例：

1万 · 2020-6-29 10:30

与计算机搜出的结果相符：rg=0.0
R1=12.0 R2=1.6 Rg=0.0 Rf=3.0 k=3.1249999999999996 b=1.2499999999999998
R1=120.0 R2=16.0 Rg=0.0 Rf=30.0 k=3.125 b=1.2500000000000002
R1=1200.0 R2=160.0 Rg=0.0 Rf=300.0 k=3.125 b=1.25
R1=12000.0 R2=1600.0 Rg=0.0 Rf=3000.0 k=3.125 b=1.25
R1=120000.0 R2=16000.0 Rg=0.0 Rf=30000.0 k=3.125 b=1.25

2万 · 2020-6-29 10:51

基本的电路原理分析——戴维南等效。

只看该作者 · 2020-6-29 10:57

电池供电的额温枪使用的热电堆传感器，低于某个温度时输出电压为负值，叠加（定理）将其V~T特性曲线从三四象限沿Y轴平移到一二象限......

1万 · 2020-6-29 11:07

pjy 发表于 2020-6-29 10:57
电池供电的额温枪使用的热电堆传感器，低于某个温度时输出电压为负值，叠加（定理）将其V~T特性曲线从三四 ...

谢谢指点，的确有这样的情形。

1万 · 2020-6-29 11:09

HWM 发表于 2020-6-29 10:51
基本的电路原理分析——戴维南等效。

如果精简成两个，对vref内阻要求高。高倍不太容易实现。

2万 · 2020-6-29 11:14

叶春勇发表于 2020-6-29 11:09
如果精简成两个，对vref内阻要求高。高倍不太容易实现。

第一个图多了一个串联的RG而已。你可以把它计入“源内阻”。

只看该作者 · 2020-6-29 11:51

叶春勇发表于 2020-6-29 10:30
与计算机搜出的结果相符：rg=0.0
R1=12.0 R2=1.6 Rg=0.0 Rf=3.0 k=3.1249999999999996 b=1.249999999999999 ...

知道电路框架和输入输出数据，反向计算电路参数，是这样吗？

   你上面给出的算法只是手工算法。

   通用算法可以参照神经网络里面的误差反向传递算法。但是你必须首先会电路仿真计算。由于这个问题是多解的，所以每次计算值都不一样，而且有的解很可笑。
   解决办法是增加约束条件，比如功耗，给电路整体或一部分增加功耗约束.
               比如设计值是P0
               当前值是P=P(Un,In)
               然后将 k*(P0-P)^2附加到目标函数后面。（k>0是权值,自己随意设定）
   问题就自然变成一个极值问题。

只看该作者 · 2020-6-29 11:53

此后，继续参照神经网络里面的误差反向传递算法

只看该作者 · 2020-6-29 11:58

本帖最后由不奇怪于 2020-6-29 11:59 编辑

至于系列值问题。
将上次计算结果中值接近系列值的用系列值代替并固定，返回第一步继续迭代，直到全部变成系列值。

1万 · 2020-6-29 12:36

不奇怪发表于 2020-6-29 11:51
知道电路框架和输入输出数据，反向计算电路参数，是这样吗？

你上面给出的算法只是手工算法。

有点明白了。
这么转换成极值问题。
设定约束条件，vref的电流越小越好。
P=P(Un,In)
k*(P0-P)^2这个是cost function
不过，我一开始想的是遗传算法，把系列值编进DNA，通过进化，看能不能搞出一组接，不过cost function 思路差不多。

2万 · 2020-6-29 15:50

我晕，随便点开帖子瞅一眼，还以为逛错论坛了，这说话水平太高了，涉及十几门学科，一堆高级术语，根本看不懂。

现在模拟板块是21网站建立以来，水平最高的上升期(顶峰还没到)。

1万 · 2020-6-29 15:58

xukun977 发表于 2020-6-29 15:50
我晕，随便点开帖子瞅一眼，还以为逛错论坛了，这说话水平太高了，涉及十几门学科，一堆高级术语，根本看 ...

哥们，你自己都说模电教材几十年没变。
几十年前计算机很高上大，现在我们用计算机吹牛。
还靠手算，到时跟你一样，一算一身汗。

2万 · 2020-6-29 16:05

21论坛人才辈出，三名首席科学家=
第一名是老三横壹竖，声称不到12个月，看了100本专著，1万篇论文，在中山火炬这种没听说过名字的学校混，严重屈才，起码干中科院院士！
第二名H，据说是鼎鼎大名的复旦资深教授(个人半推半就，想承认，又不敢承认)，不用我介绍了。
第三名是论坛刚来两年的新人--叶先生，几个月前还是初学者水平，最近使用人工智能AI技术研究模电，结合先进计算机编程等前沿先进技术，实现了模拟电路设计自动化，年轻有为，希望论坛给予津贴补助。

1万 · 2020-6-29 16:07

xukun977 发表于 2020-6-29 16:05
21论坛人才辈出，三名首席科学家=
第一名是老三横壹竖，声称不到12个月，看了100本专著，1万篇论文，在中山 ...

来捣蛋的呀，我先撤，你自己先玩。

2万 · 2020-6-29 17:50

叶春勇发表于 2020-6-29 15:58
哥们，你自己都说模电教材几十年没变。
几十年前计算机很高上大，现在我们用计算机吹牛。
还靠手算，到时 ...

matlab/simulink我也用，经常用，但都是用来作系统仿真验证。

像这种一个运放挂几个电阻的纯阻性电路，我从来不用matlab仿真
因为一眼就看出结果的东西，还用软件仿真？

1万 · 2020-6-29 20:17

设Vin频率等于f，运放增益带宽等于GBW，Vout=？

1万 · 2020-6-30 09:08

xukun977 发表于 2020-6-29 17:50
matlab/simulink我也用，经常用，但都是用来作系统仿真验证。

像这种一个运放挂几个电阻的纯阻性电路 ...

模拟电路牵涉到：
1、传递函数的推导，涉及代数运算
2、如果加上电容，电感，又涉及S域元件以及微分方程。
3、多元方程，又牵涉到线性代数
4、E24系列，又牵涉到最优值的问题。
我要向你一样：
1、6阶传递函数，一看就出来
2、复杂的有源滤波，一眼看出
3、10多个变量的多元方程，一眼看出
4、解决1-200个变量的线性规划，一眼看出。
我也不会用matlab。

1万 · 2020-6-30 09:39

captzs 发表于 2020-6-29 20:17
设Vin频率等于f，运放增益带宽等于GBW，Vout=？

如果关心偏置电流，还有模型，不过这个算起来，没多大意义了。

《运算放大器权威指南》第二种情形的疑问

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