[求助]一个运放的放大电路

只看该作者 · 2013-6-5 15:41

受到工作环境限制，运放的工作电压只能是VCC=5V直流供电的
输入的信号近似正弦波，信号频率10KHZ，幅值在150mV左右，信号直流分量3.5V左右，希望把交流分量放大10倍，然后把信号的直流分量平移到VCC的一半。
这个运放怎么做？能有张简图最好了

只看该作者 · 2013-6-5 16:28

①输入信号的直流分量可以用耦合电容“隔直”处理。
②信号幅度150mV放大100倍的话是1.5V。假如所指是有效值的话，那么其峰值就是2.12V。输出的直流分量要求的2.5V，那么其输出的峰值电位是4.62V，已经很接近电源电压。所以必须用轨到轨运放。
③信号频率10kHz，放大10倍。如果反馈深度按34db(即50倍)算，那么就要求10kHz时运放的开环增益为54db(即500倍)，那么增益带宽积就要求5MHz。

只看该作者 · 2013-6-5 16:29

“输出信号平移到VCC的一半”只要偏置合适即可。

只看该作者 · 2013-6-5 16:49

qzlbwang 发表于 2013-6-5 16:28
①输入信号的直流分量可以用耦合电容“隔直”处理。
②信号幅度150mV放大100倍的话是1.5V。假如所指是有效 ...

增益带宽积不需要5MHz这么高吧

只看该作者 · 2013-6-5 17:01

qzlbwang 发表于 2013-6-5 16:28
①输入信号的直流分量可以用耦合电容“隔直”处理。
②信号幅度150mV放大100倍的话是1.5V。假如所指是有效 ...

我加载的工作电压是+5V，没有负电源，隔值电容处理交流信号会不会少了负半周期？

只看该作者 · 2013-6-5 18:28

cnshzz 发表于 2013-6-5 17:01
我加载的工作电压是+5V，没有负电源，隔值电容处理交流信号会不会少了负半周期？ ...

运放有输入端有Vcc/2的偏置，所以不会出现“少了负半周的情况”。

只看该作者 · 2013-6-5 18:54

tjzyh 发表于 2013-6-5 16:49
增益带宽积不需要5MHz这么高吧

这个问题要这么看：
①假定该电路除了放大10kHz的信号还要放大频率相对比较低的信号，比如说200Hz。那么，假定我们用增益带宽积为1MHz的运放，我们选择的闭环理论放大倍数是Rf/R1=10。该运放对于200Hz的信号，其开环增益是5000倍。而对于10kHz的信号，其开环增益是100倍。那么对于200Hz，其闭环增益是5000/(1+5000/10)≈9.98倍（比较接近理论增益）。而对于10kHz，其闭环增益是 100/(1+100/10)≈9.1倍。两者的增益大约相差接近10%。如果不在乎这个增益差（这由应用的要求定），那么当然可以。但如果不能满足要求，则要选用增益带宽积更大的运放。（而选用5MHz的运放，则10kHz信号的闭环增益为9.8倍，增益差大约在2%）所以到底选用多大带宽的运放由要求定，不能一概而论。
②如果只放大10kHz(或其附近频率)的信号。则我们只要略提高理论闭环增益，取Rf/R1=11。则还是用1MHz的运放，其闭环增益为 100/（1+100/11）≈9.91倍。还是能符合我们期望的增益10倍。
所以说到底选用多大的增益带宽积的运放要根据需求决定。