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酱油启示录——44

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路过谈点电路的工程设计:

https://bbs.21ic.com/icview-589325-1-1.html

“电路特性的可控性(或可预测性)以及容差”,这是电路设计成功的关键。居然没人提到这一点,那是相当的遗憾。

不怀疑“可以工作”,但考虑一下输出的可预测性和器件容差。

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沙发
路过打酱油。。|  楼主 | 2013-8-4 20:28 | 只看该作者
而若以
一个基本概念测试题

开题,则说明其本身的基本概念就非常糟糕,因为分析可知(理想运放),其直接结果就是——不能正常工作。

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maychang| | 2013-8-4 20:39 | 只看该作者
路过打酱油。。 发表于 2013-8-4 20:28
而若以

开题,则说明其本身的基本概念就非常糟糕,因为分析可知(理想运放),其直接结果就是——不能正常 ...

那本来就是个连过渡过程和稳态都分不清,连基本电路分析都不知道的“专家中的专家”、“大师里的大师”。

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路过打酱油。。|  楼主 | 2013-8-4 22:21 | 只看该作者
给个“基本概念”——偏置。

偏置——或直流偏置,是给电路提供一个可控制(或可预测)的直流工作点(含电压和电流)。任何有源电路只有在合适的偏置下才能正常工作,否则将是个无用电路。至于那个“开关电容”,并不是个完整电路,无说服力。

而关于电路的工程设计,首帖已有说明,不再重复。

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5
_wz| | 2013-8-4 22:27 | 只看该作者
我也来看热闹。

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6
6398| | 2013-8-4 22:32 | 只看该作者
路过打酱油。。 发表于 2013-8-4 22:21
给个“基本概念”——偏置。

偏置——或直流偏置,是给电路提供一个可控制(或可预测)的直流工作点(含电 ...

既然是这样,那么您凭什么说,我的那个电路,没有偏执呢?
如果你认为有,那么就无任何问题。否则,你如何解释实际电路和仿真都能证明这个理论正确的真实性?
那个开关电容电路,就是个完整的,如果您不认为这样,那么您也可以找一个完整的呀!

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7
maychang| | 2013-8-4 22:35 | 只看该作者
“……,还是……”

两个选项,拴个套等着我选?
此等智商,也配当我弟子?差得太远!

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8
6398| | 2013-8-4 22:37 | 只看该作者
maychang 发表于 2013-8-4 22:35
“……,还是……”

两个选项,拴个套等着我选?

谁你弟子啊?建国脸皮厚的,没见过这么后的!

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9
路过打酱油。。|  楼主 | 2013-8-4 22:47 | 只看该作者
6398 发表于 2013-8-4 22:32
既然是这样,那么您凭什么说,我的那个电路,没有偏执呢?
如果你认为有,那么就无任何问题。否则,你如 ...

注意,偏置必须是确定的,至少是在一定可控的误差范围内。

你那个“偏置”可以由设计确定吗?受器件的特性或参数偏差的影响如何?

电路设计不是搭个实体电路那么的简单。

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10
xukun977| | 2013-8-4 23:41 | 只看该作者

在仿真环境下,确实可以放大,不过此放大非彼放大。
产生这种现象的原因,貌似没没有解释对。。。

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11
stupidboy456| | 2013-8-5 08:35 | 只看该作者
学习了谢谢大家

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12
ljl457| | 2013-8-5 09:28 | 只看该作者
认真就输了

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13
6398| | 2013-8-5 12:22 | 只看该作者
路过打酱油。。 发表于 2013-8-4 22:47
注意,偏置必须是确定的,至少是在一定可控的误差范围内。

你那个“偏置”可以由设计确定吗?受器件的 ...

如果将电容短路,那么即使交流信号,每个足够短的时刻,可看作直流,这样对于足够高频率信号,电容为短路,就会与所谓的直流输入的电压串联负反馈完全一样。所以仅此一点,就证明了,这个电路完全正确。如果你怀疑偏执精确与否问题,那么对于直流电压输入的电压串联负反馈,你是否也考虑到 偏置的 精确设计问题?

所以,不得不再三指出,这就是个概念问题。对于本人可以认为,这个概念可以弄清楚的,根本没有两人。

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14
maychang| | 2013-8-5 12:34 | 只看该作者
本帖最后由 maychang 于 2013-8-5 14:07 编辑

借路过兄帖用一用,揭露“专家里面的专家”“大师里面的大师”真面目。

任何运放总需要偏置电流,虽然可能很小,但不为零。
这是Fairchild生产的典型BJT输入运放LM1458的datasheet之部分

该运放典型偏置电流80nA。
另一厂家NS生产的LM1458的datasheet之部分

该厂家典型偏置电流200nA。
如果是场效应管输入例如TL082,偏置电流小得多

与LM1458相比较,小了4~5个数量级,但不为零

下图是“专家里面的专家”、“大师里面的大师”原图

我们就此图进行仿真。先选用BJT输入运放LM1458。图下面波形是仿真运行到200ms左右时的波形。

看上去好像一切正常,输出并无失真,幅度也是输入幅度的2倍。

可是,仿真运行到4秒,波形就不一样了。明显输出波形下移,表明运放同相输入端存在一个对地为负的电压。


这个负电压怎么来的?
回忆一下运放LM1458构造。LM1458输入端是NPN管,其基极电流方向指向片内。耦合电容两端初始电压为零,由于此NPN管基极电流(也就是运放输入偏置电流)对耦合电容充电,电容两端电压在逐渐变化,方向是左正右负。换言之,给运放同相输入端施加了一个负电压,使输出波形下移。
由波形移动方向可以推论:随时间增加,输出波形必将移动到负向切峰。
我们还可以计算一下需要多少时间。取LM1458输入偏置电流典型值80nA,耦合电容是1uF,那么电容从零充电到1V需要t=CU/I=12.5s,移动10V需要125s。仿真需要等待一个小时以上(我用的步长相当小)。

仔细看看“专家里面的专家”、“大师里面的大师”仿真用的耦合电容,是1uF。既然运放同相输入阻抗极高,为何用1uF这么大的电容?既然运放输入阻抗极高,电容用1pF就够了。
把耦合电容改成原来的百分之一即10nF,再仿真看看。
我们可以预料:偏置电流没有变化,耦合电容变成百分之一,那么电容充电所需要的时间也是百分之一。换言之,我们把波形移动的速度加快了百倍。
下图是耦合电容10nF,仿真运行时间10ms时波形。波形看上去挺正常,输出波形没有偏移。但仔细看,从最左边到最右边,输出波形已经稍微下移了一点点。


仿真运行到100ms左右,输出波形下移得厉害。


仿真运行到500ms,输出波形明显切峰。

一个电路,可以正常工作的标准,总要以若干千小时或者百万小时计算吧?“专家里面的专家”、“大师里面的大师”创造出来的“对于现有电路理论上的一个重要补充”,工作125秒就休息!

我们还可以预言:对于偏置电流方向是流向片外的运放如LM324或者LM358(该运放输入级为PNP管),按照上述电路,输出波形必定向上移动。

前面已经说明:TL082输入偏置电流比LM1458要小4~5个数量级,如果使用同样的耦合电容,并且耦合电容没有漏电,那么出现切峰所需时间要增加4~5个数量级,即数千秒到数万秒。不过,工作数万秒(几个小时)的电路甚至可以工作数十万秒的电路,就可以说是正确的电路?
即使正常工作数万秒(即几个小时),也不是什么“对于现有电路理论上的一个重要补充”,只能是根本“连过渡过程和稳态都分不清,连基本电路分析都不知道”。

顺便说一句:耦合电容若有漏电,“专家中的专家”、“大师里的大师”的电路却是可以工作的。电容漏电造成本不能工作的电路反而可以工作,在没有晶体管的时代就有过这样的事情,屡见不鲜。尤其是那时较大容量的电容除电解电容外只有纸介电容,电容的浸渍材料不如现在好,密封也不如现在好。

现在,我想各位可以看清楚:“专家中的专家”、“大师里的大师”连个猪八戒也不如。这样的“专家”“大师”,乃是毁人不倦的专家大师。






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refee| | 2013-8-5 15:23 | 只看该作者
呵呵 俺确实是打酱油路过的 :lol

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16
kumuhuakai| | 2013-8-5 15:34 | 只看该作者
围观,我好奇的是仿真的可靠性有偏差,可实际电路的可靠性又怎么保证,看有没有多几个实际电路来验证

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17
tergy2012| | 2013-8-5 15:40 | 只看该作者
路过学习的

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18
frlop| | 2013-8-6 16:49 | 只看该作者
路过。

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