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[运放]

运放输出经过无源滤波器波形失真

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楼主
本帖最后由 202059mm 于 2021-5-15 18:38 编辑

如图,输入信号为0.64V,放大7.2倍后以4.6V信号经过一个自己设计的12MHz滤波器。仿真使真确的,做实物时发现正弦波被顶部削波了,幅值为2.96V(滤波器输入输出端波形幅值都一样,都削顶,都是2.96V)。实际制作中是使用DDS信号源AD9833芯片产生信号,仿真就使用信号源代替了。另外,实物中运放ADA4891(单电源供电2.7V至5.5V)是使用单电源5V供电,仿真只能用双电源±5V供电,不然仿真运行会报错仿真不了。

如果实物中直接接信号源不经过运放,直接经过无源滤波器结果是正确的。波形没有削顶,没有失真,幅值变为信号源输出的一半(50欧阻抗匹配原因),说明设计的滤波器没有问题。这么说是运放的问题,但是找不出具体问题在哪

滤波器.png (33.45 KB )

滤波器.png

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沙发
gx_huang| | 2021-5-15 21:27 | 只看该作者
看了3遍也没看明白。
1、运放的供电必须足够,没明白实际供电,单电源,输入信号是单极性?2.96V啥意思?
2、运放的带载能力必须足够,负载有47欧姆,如果5V供电,能否输出4.6V?

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板凳
202059mm|  楼主 | 2021-5-15 22:26 | 只看该作者
gx_huang 发表于 2021-5-15 21:27
看了3遍也没看明白。
1、运放的供电必须足够,没明白实际供电,单电源,输入信号是单极性?2.96V啥意思?
2 ...

1、4.6V是运放的输出信号幅值,2.96V是我将运放输出端连接到滤波器后,无论是滤波器输入端还是输出端,都变为2.96V了,所以波形顶部直接削顶了。
2、带负载这个我没怎么考虑过,如果不接滤波器是可以输出4.56V的。

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地板
202059mm|  楼主 | 2021-5-15 22:45 | 只看该作者
本帖最后由 202059mm 于 2021-5-15 22:47 编辑
king5555 发表于 2021-5-15 21:50
电源5V,而负载47Ω或51Ω,最大峰対峰必然小于5Vpp,实际还会再小,自个查看手冊,我就不看了。单电源通常 ...

厉害,虽然有些我还搞不懂!我是看了一篇**快速设计无源滤波器的
1、我这个之前是设计12MHz截止频率,在25MHz下降40db,算出了7阶滤波器。我好像设计有点问题,我用的是DDS芯片产生信号源,该DDS芯片带200欧负载,那设计的滤波器是不是也应该是200欧?我这设计为50欧了,由于买的电阻没有50欧所以就使用47欧代替了,其他电容电感也是使用能买得到的值代替理论计算值,有点偏差,但仿真可以的。
2、没有接滤波器这个运放最大能输出峰峰值4.56V左右(虽说是轨到轨运放),但是为啥接上滤波器变为2.96V,小这么多?带负载情况没有考虑到,这个还有点搞不清楚,电路知识还不够不扎实。
3、第三个问题想问下为啥4~5阶可以了啊,阶数高会有影响吗?

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5
202059mm|  楼主 | 2021-5-16 09:44 | 只看该作者
king5555 发表于 2021-5-15 23:26
1,信号1MHz,载止12MHz,相距12倍,就不需陡峭的滤波,一般三阶对于信号2倍频率,就可以衰减30dB,因此推断 ...

1、其实我信号是DDS芯片(AD9833)输出0~9MHz,我看到网上的无源滤波都是六阶。
2、运放负载是50欧姆,那我滤波器后面的负载是47欧,相当阻抗匹配,那好像也不对啊。空载4.6V,阻抗匹配后不应该变为2.96V,而且怎么会波形顶部削顶了呢?

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6
TT1000| | 2021-5-16 10:22 | 只看该作者
谢谢楼主分享

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202059mm|  楼主 | 2021-5-16 12:14 | 只看该作者
king5555 发表于 2021-5-16 10:59
空载4.6V,阻抗匹配后不应该变为2.96V。~~~由于L丶C都有误差,以及当初仿真是以理想的L丶C,从滤波器源头 ...

我仿真的时候按照修改的值结果也挺正确的

空载的时候没有削顶。把LC滤波电路删掉去接47欧电阻也是一样的2.96V。按照这个想法只接电阻,我接100欧时输出3.76V,接200欧输出4.08V,300欧姆时输出4.24V,再加大电阻峰峰值就上不去了。电阻加大时波形削顶也没那么明显了。但还是有一点削顶

接滤波器一定要阻抗匹配嘛,那输出幅值岂不是减半了?

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8
Siderlee| | 2021-5-16 14:31 | 只看该作者
我感觉应该是仪器用的不对   你看一下接入运放以后信号源的输出

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9
202059mm|  楼主 | 2021-5-16 16:36 | 只看该作者
king5555 发表于 2021-5-16 15:02
如图,是否削顶取决于Rf/Rg,代表原先Rg(=100欧姆)过小,就是削顶。
在做功率传递或者频率高(多高,我不 ...

还是有点不懂啊,“Rg(=100欧姆)过小,就是削顶”不就是说明放大倍数大了,但是我这放大后也就4.6V。而且我运放接不同RL值,削顶程度不一样,RL大的时候削顶没那么严重。

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