光电二极管放大电路倍数计算？

登录 · 发表于 2022-9-8 19:49

先上图，这是一个光电二极管的放大电路，由两级放大电路组成。前级放大电路是I/V转换，这个还是比较好理解的。后级放大电路是同相放大电路，但是这是交流放大电路。所以我这里有几个问题想请教一下各位大神！
1.后级放大电路的放大倍数是多少？需要怎么计算？
2.C53和C49是如何进行取值的？C53为何选择NPO电容？
3.R51应该是起偏置电阻的作用？

各位大神帮帮忙，解答一下小弟的疑惑，谢谢啦！

发表于 2022-9-8 20:08

101,dc,fillter

发表于 2022-9-8 20:25

后面一级搞个有源带通滤波器就行。
这种搞法运放接个电容，阻抗不好匹配。

登录 · 发表于 2022-9-8 22:57

在474Hz 附近增益约39.26dB。

NPO 电容损耗小，失真小，残留极化小。也许在此无关紧要（可以看出电路设计没啥讲究，却在此无端讲究起来）。
R51 是个偏置电阻。

发表于 2022-9-9 09:53

本帖最后由一周一天班于 2022-9-9 09:57 编辑

1）G=200K/2K+1
2) G偏大，防止自激。也是降低运放带宽。参数和运放带宽相关，一般是十几P到1000P。
3）高通滤波电路。这里无所谓NPO，普通电容都可以。看电路两端的直流压差，压差大就需要选择漏电流小的电容。

发表于 2022-9-9 13:20

840A 发表于 2022-9-8 20:25
后面一级搞个有源带通滤波器就行。
这种搞法运放接个电容，阻抗不好匹配。 ...

你好，如果接带通滤波器，那电阻电容的参数要怎么选取？

发表于 2022-9-9 14:21

xch 发表于 2022-9-8 22:57
在474Hz 附近增益约39.26dB。

NPO 电容损耗小，失真小，残留极化小。也许在此无关紧要（可以看出电路设计 ...

实际测得增益只有14dB,是由于频率过高的原因产生增益衰减吗？

发表于 2022-9-9 14:28

一周一天班发表于 2022-9-9 09:53
1）G=200K/2K+1
2) G偏大，防止自激。也是降低运放带宽。参数和运放带宽相关，一般是十几P到1000P。
3）高 ...

那这个C53取值有什么讲究吗？和频率是有关系的吧？

发表于 2022-9-9 18:09

第一个运放，I-V转换，0.2V/uA。第二个运放，低频时101倍。

发表于 2022-9-9 19:04

cllmxdsdo 发表于 2022-9-9 14:21
实际测得增益只有14dB,是由于频率过高的原因产生增益衰减吗？

你把详细测试数据列出。如频率，幅度，OPA 工作电压等。

我标注的只是470hz 小信号放大倍数。仅供参考

发表于 2022-9-10 08:17

xch 发表于 2022-9-8 22:57
在474Hz 附近增益约39.26dB。

NPO 电容损耗小，失真小，残留极化小。也许在此无关紧要（可以看出电路设计 ...

np0（不是npo！！！）电容几乎所有性能都是最好的，然而残留极化却是远远不如聚丙烯电容MKP/CBB的。

发表于 2022-9-10 14:02

xch 发表于 2022-9-9 19:04
你把详细测试数据列出。如频率，幅度，OPA 工作电压等。

我标注的只是470hz 小信号放大倍数。仅供参考

好的，我过几天上图给你看看

发表于 2022-9-10 14:23

xch 发表于 2022-9-9 19:04
你把详细测试数据列出。如频率，幅度，OPA 工作电压等。

我标注的只是470hz 小信号放大倍数。仅供参考

我想了解一下这个频率具体是指哪个频率？

发表于 2022-9-10 16:18

cllmxdsdo 发表于 2022-9-10 14:23
我想了解一下这个频率具体是指哪个频率？

信号频率

登录 · 发表于 2022-9-10 16:27

R2D2 发表于 2022-9-10 08:17
np0（不是npo！！！）电容几乎所有性能都是最好的，然而残留极化却是远远不如聚丙烯电容MKP/CBB的。 ...

左看右看不知哪里写着np0？有这种电容？

这是murata 的数据，COG ，也就是NPO 是最好的，你说的更好的“MKP/CBB” 没看出来怎么好了？还差一点吧。

登录 · 发表于 2022-9-10 16:45

cllmxdsdo 发表于 2022-9-9 14:21
实际测得增益只有14dB,是由于频率过高的原因产生增益衰减吗？

按照14db增益倒推，工作频率在高低两点：7.91Hz或者32.98kHz 附近时增益约14db。

发表于 2022-9-10 19:22

R2D2 发表于 2022-9-10 08:17
np0（不是npo！！！）电容几乎所有性能都是最好的，然而残留极化却是远远不如聚丙烯电容MKP/CBB的。 ...

明白了，你的意思是0 不等于 O 。 0 是原装的缩写，O 是错误的缩写。

洋人读 0 不读 ZERO 读 O 是不严肃的错误。这点你最正确。

登录 · 发表于 2022-9-13 17:07

xch 发表于 2022-9-9 19:04
你把详细测试数据列出。如频率，幅度，OPA 工作电压等。

我标注的只是470hz 小信号放大倍数。仅供参考

今天我看了一下波形，有点搞不懂了，实际放大的倍数应该看波形的幅度值放大了几倍，还是波形的最大值放大了几倍?图中波形的幅度值Ampl(CH2)/Ampl(CH1)=36倍=31dB,结合你给我的图，频率刚好在52HZ附近，似乎符合道理。但是如果是按最大值去算的话，MAX(CH2)/MAX(CH1)=4.6倍，这就不对了？
OPA工作电压是3.3V.
所以波形放大了几倍我通过示波器去观察，到底要看哪个值去确定呢？

发表于 2022-9-13 18:43

本帖最后由 xch 于 2022-9-13 18:50 编辑

cllmxdsdo 发表于 2022-9-13 17:07
今天我看了一下波形，有点搞不懂了，实际放大的倍数应该看波形的幅度值放大了几倍，还是波形的最大值放 ...

两个比例值之中幅度值接近真实。严格说都不太对。

我说的频率是指正弦波信号的频率。这种周期性脉冲信号波形变化后波形幅度的放大倍数不是恒定值。

根据你的波形，输出信号被切除了底部。看样子运放是单电源供电的，有些非线性失真。需要修改电路：不需要交流耦合，将C53换成2K 电阻，R51 换成200K 电阻。R45 就别直接接地了，加个直流工作点补偿电压大约300mv左右，这样波形失真会小一点

MAX值没啥意义。就是个包含直流偏置的最大值。

登录 · 发表于 2022-9-13 18:43

cllmxdsdo 发表于 2022-9-13 17:07
今天我看了一下波形，有点搞不懂了，实际放大的倍数应该看波形的幅度值放大了几倍，还是波形的最大值放 ...

这是用matlab画的带通滤波器的单位阶跃响应。
你的示波器图形，对应极点为负实根+虚数。山坡下面还有个坑。

你的应用是求系统的响应，要求解微分方程

[运放] 光电二极管放大电路倍数计算？

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