运放构成正向放大器，为什么-Vin存在50mV电压而无输出？

登录 · 发表于 2021-5-31 13:38

本帖最后由 A—H 于 2021-6-1 00:47 编辑

本人使用了一片标准的运放IC(NE5532、OPA2694)，考虑增加输入阻抗，电路接成了正向放大器。正向端+Vin对地输入了约10毫伏的交流正弦波，可是输出端几乎测不到输出的交流电压。但是测量负极输入端—— -Vin的时候，发现IC的负输入端有约50毫伏的正弦波。谁遇到过类似问题？想请教这是为什么？电路图见附件。

发表于 2021-6-2 19:01

图呢？忘了吧！搜索

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应该是简单问题。

发表于 2021-6-2 22:56

这两个不是轨到轨运放，输出输入电压没办法达到电源端电压。
输入输出电压要小于供电2V左右才能正常工作，具体看看规格书。

发表于 2021-6-4 19:28

lyjian 发表于 2021-6-2 22:56
这两个不是轨到轨运放，输出输入电压没办法达到电源端电压。
输入输出电压要小于供电2V左右才能正常工作， ...

首先，非常感谢你的回复。
前图中的工作电压为5V，单电源供电。
我说的输出没有交流电压指所使用的示波器没有显示1MHz的正弦波。
想请教你在图中增加了一个2k的电阻是什么意思？
我设计的这个电路是为了接收非常微弱的高频电压，感应绕组的电压约1nV，所以必须增加输入阻抗。你增加了2k电阻，可能增加噪声，而且有分流。如果不考虑电阻噪声，我就设计反相放大器了，输入电阻Ri=5k甚至更大了。
我还想知道为什么在IC的负输入端有50mV的电压，而输出端没有？
电路设计存在什么问题？
谢谢。

登录 · 发表于 2021-6-4 19:34

GlenX 发表于 2021-6-2 19:01
图呢？忘了吧！搜索
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应该是简单问题。

首先谢谢你。
把电路图附上，供电电压为5V。

登录 · 发表于 2021-6-5 12:37

本帖最后由 wanwenhao1 于 2021-6-5 12:39 编辑

特意仿真了一下，没发现楼主说的问题。

楼主测量出的负输入端的交流电压，其频率是多少，是否为Vcc电源的波纹电压所致。

发表于 2021-6-5 16:59

本帖最后由 A—H 于 2021-6-5 17:16 编辑

wanwenhao1 发表于 2021-6-5 12:37
特意仿真了一下，没发现楼主说的问题。

楼主测量出的负输入端的交流电压，其频率是多少，是否为Vcc电源的 ...

非常感谢你付出的劳动。
首先要说明的是：我输入的频率：400kHz～2MHz。-Vin用数值示波器测量的正弦波频率与输入端的频率相同，有效值为50mV(对地)。你发的图片我没有看明白，A、B两个通道分别是IC的哪一个点？请问输入电压是多少？输出是多少？-Vin的电压是多少？为什么波形图上B通道是约3mV，而A通道是122mV？从放大倍数上看，结果应该差不多。可是你的图上输入是10mV呀，麻烦告知。

我更换了电路上的电阻，Ri=2k，Rf=10k，结果基本一致，与理论上的差异我难以解释。
请教你告知。

登录 · 发表于 2021-6-5 17:13

本帖最后由 wanwenhao1 于 2021-6-5 17:16 编辑

A—H 发表于 2021-6-5 16:59
非常感谢你付出的劳动。
首先要说明的是：我输入的频率：400kHz～2MHz。-Vin用数值示波器测量的正弦波频 ...

将图作了标注，这些数值及波形应该是你关心的内容。1/2Vcc是用两个2K电阻分压获得。

输入的信号端显示是有效值10mV、1MHz的交流信号。双踪示波器中，幅度大的波形是输出波形（每格100mV），幅度小的是运放负输入端的波形（每格5mV）。

万能表处于交流档，显示的数值是有效值。

发表于 2021-6-5 17:22

wanwenhao1 发表于 2021-6-5 17:13
将图作了标注，这些数值及波形应该是你关心的内容。1/2Vcc是用两个2K电阻分压获得。

输入的信号端显示是 ...

这么快回复，非常感谢。
理论上放大倍数应该是40，输出应该达到400mV多一点才对，甚至应该440mV，但是为什么只有122mV？

发表于 2021-6-5 17:44

GlenX 发表于 2021-6-2 19:01
图呢？忘了吧！搜索
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应该是简单问题。

图及说明已经附上，请指导。

登录 · 发表于 2021-6-5 17:49

本帖最后由 wanwenhao1 于 2021-6-5 18:10 编辑

A—H 发表于 2021-6-5 17:22
这么快回复，非常感谢。
理论上放大倍数应该是40，输出应该达到400mV多一点才对，甚至应该440mV，但是为 ...

122mV是示波器停止瞬间波形的参数，基本无意义。输出有效值只有万能表显示的95.918mV，这样的话，实际放大倍数只有9.59吧。
将信号频率改为400kHz，得到的仿真结果如附图：

放大倍数成为了21.13，看来频率会影响实际的放大倍数，连负输入端对地的交流信号电压都影响到了。

信号频率为2M的仿真结果：

都不一样哈。

登录 · 发表于 2021-6-5 18:46

刚才用不同的频率测试了仿真效果，得到如下数据，虽然测到的信号电压完全不同，但是输入端和输出端的信号比例都基本相同，为2.90。
将Ri和Rf分别更换为2k和10K，得到的数据在表的下方。放大倍数在不同频率下也基本一致，等于4.33。

你可以分析为什么会是这个放大倍数。

登录 · 发表于 2021-6-5 19:58

我不用分压电阻，将1/2Vcc直接用Vdd=2.5V替代，或者使用±5V双电源，将信号源到负输入端的那头接地，都能正确得到放大倍数40（不改电阻）或者6倍（改电阻后），看来是为了得到1/2Vcc，其分压电阻改变了运放的输入端等效电阻，从而影响了运放系统的放大倍数。

发表于 2021-6-5 20:49

A—H 发表于 2021-6-5 16:59
非常感谢你付出的劳动。
首先要说明的是：我输入的频率：400kHz～2MHz。-Vin用数值示波器测量的正弦波频率 ...

普通运放能达到400K~2M的频率？

发表于 2021-6-5 23:36

本帖最后由 A—H 于 2021-6-5 23:43 编辑

wanwenhao1 发表于 2021-6-5 19:58
我不用分压电阻，将1/2Vcc直接用Vdd=2.5V替代，或者使用±5V双电源，将信号源到负输入端的那头接地，都能正 ...

wanwenhao1，太感谢你了。
从理论上说，采用分压电阻得到1/2Vcc，而且1/2Vcc采用了双电溶接地，一个2uf，一个10000pf，从交流通路上来讲，是一个完整的地电位，结果应当与双电源是相同的，为什么放大倍数那么小。无法解释。
另外，NE5532的增益带宽只有10M赫兹，高频情况下，放大倍数上不去是正确的。但是当双电源供电的时候，工作频率=2MHz时，放大倍数居然可以达到40。似乎解释不通。
还想请教一下。你这几次仿真的结果，是使用软件呢还是使用了实际电路？假设使用的实际电路。元件的连接，能够拍张照片展示一下吗？我怀疑虽然采用了紧凑焊接元件，是不是还有问题。

发表于 2021-6-6 20:56

A—H 发表于 2021-6-5 23:36
wanwenhao1，太感谢你了。
从理论上说，采用分压电阻得到1/2Vcc，而且1/2Vcc采用了双电溶接地，一个2uf， ...

我是用“Multisim14”软件模拟的。

运放构成正向放大器，为什么-Vin存在50mV电压而无输出？

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