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[技术讨论] 运放输出初始阶段非线性

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 楼主| beizhaibei 发表于 2021-10-19 10:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
运放, 线性, AD, 电流, D转换, AD转换
同向放大，放大采样电流值用于AD转换，从测试结果看电流在0~600mA内时，运放输出电压非线性，600mA时AD转换值只有200mA，超过这个值后又是线性的，700mA时AD检到300mA，800mA时AD检到400mA以此类推，运放没有饱和为什么会在初始阶段有非线性区呢整懵了，同样的电路在另一路上又没有问题，那一路的电流采样电阻要大一倍
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 楼主| beizhaibei 发表于 2021-10-19 10:36 | 显示全部楼层
有无大神解惑
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HWM 发表于 2021-10-19 10:50 | 显示全部楼层
单电源还是双电源供电？最好提供相关原理图和器件信息，这样才可判断问题。
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 楼主| beizhaibei 发表于 2021-10-19 11:04 | 显示全部楼层
HWM 发表于 2021-10-19 10:50
单电源还是双电源供电？最好提供相关原理图和器件信息，这样才可判断问题。
...


具体器件我也不清楚，这是老项目了pcb都没有，只剩个原理图，用运放放大了太阳能板的充电电流然后mcu用ad检测

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beizhaibei
@zhaoyu2005 ：通透了老哥，谢谢  发表于 2021-10-21 09:06
zhaoyu2005
这个不是固定偏差多少的问题，是最低输出不会低于多少mV的问题，比如一个运放，最低输出50mV，理论计算低于这个输出电压的，都输出50mV，并且在接近这个最低电压的一定范围，可能输出非线性误差比较大，你咋减去？你还是看看自己用的运放的资料吧，至于你两路不一致，这还需要你自己仔细检查  发表于 2021-10-19 13:47
beizhaibei
@zhaoyu2005 ：基准值记录下来运算的时候减掉也不行吗  发表于 2021-10-19 12:03
zhaoyu2005
你这电路用，运放单电源供电不合理，即使轨至轨运放，通常也有几十mV输出不正常（最低输出），对应几十到上百mA了，用单电源供电，需要考虑将输出抬高些，避开最低输出电压  发表于 2021-10-19 11:38
HWM 发表于 2021-10-19 11:16 | 显示全部楼层
这是单电源供电，地端存在些许“非线性”也属正常。没有运放的具体信息，不可能进一步具体分析。
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 楼主| beizhaibei 发表于 2021-10-19 11:45 | 显示全部楼层
HWM 发表于 2021-10-19 11:16
这是单电源供电，地端存在些许“非线性”也属正常。没有运放的具体信息，不可能进一步具体分析。
...


这是硬件仿真测试的采样值，太难了

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 楼主| beizhaibei 发表于 2021-10-19 11:48 | 显示全部楼层
HWM 发表于 2021-10-19 11:16
这是单电源供电，地端存在些许“非线性”也属正常。没有运放的具体信息，不可能进一步具体分析。
...

而且另外一路检电池电流除了采样电阻是20mΩ其他的一模一样仿真的时候却整个电流曲线都是线性的
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lfc315 发表于 2021-10-19 12:00 | 显示全部楼层
这个主要看运放的特性，如果运放特性不够好，多多少少都有这样的现象；
另一个差不多的电路，看起来更好，可能的原因：
1是运放是不是不是同牌子同批次；
2是输出端的负载是不是一模一样，输出端对GND接个电阻，说不定能更好一点；
3是采样电阻大了，你关注的电流区域避开了非线性最明显的区域；
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lfc315 发表于 2021-10-19 12:01 | 显示全部楼层
beizhaibei 发表于 2021-10-19 11:48
而且另外一路检电池电流除了采样电阻是20mΩ其他的一模一样仿真的时候却整个电流曲线都是线性的 ...

只是仿真？？
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 楼主| beizhaibei 发表于 2021-10-19 12:27 | 显示全部楼层
lfc315 发表于 2021-10-19 12:01
只是仿真？？

硬件仿真，串口没引出来不好看数据，直接在keil里查变量，我好像有点明白了，10mΩ的基准是138 20mΩ的基准一翻倍变成276 就直接过了10mΩ 600mA对应的218了所以是线性的。
可不可以理解成地端就是有东西干扰到运放了
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 楼主| beizhaibei 发表于 2021-10-19 13:25 | 显示全部楼层
lfc315 发表于 2021-10-19 12:00
这个主要看运放的特性，如果运放特性不够好，多多少少都有这样的现象；
另一个差不多的电路，看起来更好， ...

太魔幻了，另外一路跟我想得不一样！他的基准甚至都没有138，放大的结果也好好的

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lfc315
把2个芯片调换看看呢  发表于 2021-10-19 14:04
lfc315 发表于 2021-10-19 14:01 | 显示全部楼层
beizhaibei 发表于 2021-10-19 13:25
太魔幻了，另外一路跟我想得不一样！他的基准甚至都没有138，放大的结果也好好的

...

挺好奇的，会是啥原因呢？
如果是PCB走线布局影响，也应该是线性的啊
能不能看看运放是什么型号？
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xmar 发表于 2021-10-19 16:25 | 显示全部楼层
运放改为双电源供电，甚至提高供电电压。例如，+15V、-15V供电。
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oufuqiang 发表于 2021-10-19 17:22 | 显示全部楼层
应该跟运放电源V-走线有关
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R2D2 发表于 2021-10-19 17:52 | 显示全部楼层
加一片MAX232给运放提供负电源即可。
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fzyuan 发表于 2021-10-19 18:04 | 显示全部楼层
不会是振荡了吧，把C22去掉试试
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Andy4ever 发表于 2021-10-20 09:20 | 显示全部楼层
本质上来说，是因为运放有一个Output Swing （输出摆幅）的特性，每一个运放都有。 针对你这个电路图，Vs- 是接地的，而运放的Output Swing 一般来说总是离  Vs+ 和 Vs- 各有一个电压差，有的大些，有的小些，也有的号称 轨到轨输出(rail-to-rail output)。

建议你去查一下运放的Spec，不是同一种运放也没关系，多查几个，看看Output Swing 的定义，你就清楚了。
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beizhaibei
了解了，谢谢  发表于 2021-10-21 09:09
twtyygy 发表于 2021-10-20 09:32 | 显示全部楼层
厉害了我的歌
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 楼主| beizhaibei 发表于 2021-10-21 09:05 | 显示全部楼层
lfc315 发表于 2021-10-19 14:01
挺好奇的，会是啥原因呢？
如果是PCB走线布局影响，也应该是线性的啊
能不能看看运放是什么型号？ ...

结案了老哥，这两路电流采样电路运放用的器件都不一样，应该就是18L的大哥说的那样，我以前还以为只有输出接近电源才会出现下偏，这种返修的老产品真是太麻烦了，设计人员都不在了资料也缺失得厉害只有个原理图和烧录hex
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