请问如何将10mV的正弦信号调理到4mV

只看该作者 · 2013-8-12 21:25

本帖最后由 tanchao628 于 2013-8-13 22:23 编辑

大家好，
现在需要4mV Vpp的信号，但是目前信号发生器最小只能产生10mVpp的正弦波，请问怎么可以得到4mV Vpp的正弦信号。谢谢！
输出信号要求电流30mA，精度0.01mV，频率200Hz。
现在初步设想是用电阻分压然后再用运放做电压跟随。有几个问题想请大家指点一下：
1. 分压的比例大概多少合适？1:10, 1:100, 1:1000？我想用1K和100K分压到1:101。
2. 电阻用精度0.1%的应该足够了吧，用贴片电阻好还是插件的好。
3. 运放初步选了LM4562，OPA2227，不知道是否有更合适的。输出电流要求30mA。

只看该作者 · 2013-8-12 22:00

要求输出电流大于30mA，电压精度0.01mV，频率在200Hz左右。
请问该如何实现啊？用电阻分压再加运放做电压跟随可以吗？谢谢！

3万 · 2013-8-12 22:19

电阻分压再加运放做电压跟随可行。

只看该作者 · 2013-8-12 22:50

maychang 发表于 2013-8-12 22:19
电阻分压再加运放做电压跟随可行。

谢谢maychang老师。可以再指点一下吗?
1. 电阻分压精度能满足吗？
2. 电阻分压前是否需要再加一级电压跟随进行隔离？
3. 有推荐的运放芯片吗？

谢谢！

3万 · 2013-8-12 23:00

tanchao628 发表于 2013-8-12 22:50
谢谢maychang老师。可以再指点一下吗?
1. 电阻分压精度能满足吗？
2. 电阻分压前是否需要再加一级电压跟 ...

1、电阻精度够的话，输出电压精度可以满足。
2、视前级输出电阻决定。原则是电阻分压给前级带来的电压误差满足精度要求。
3、频率不高，应该用高精度运放，不必考虑带宽。但输出电流要求30mA，多数精密运放不能输出这么大电流，需要扩流。

只看该作者 · 2013-8-12 23:09

maychang 发表于 2013-8-12 23:00
1、电阻精度够的话，输出电压精度可以满足。
2、视前级输出电阻决定。原则是电阻分压给前级带来的电压误 ...

maychang老师，你好。
那有可以推荐的运放芯片吗？另外如果需要扩流，那应该怎么实现啊？谢谢！

3万 · 2013-8-12 23:17

tanchao628 发表于 2013-8-12 23:09
maychang老师，你好。
那有可以推荐的运放芯片吗？另外如果需要扩流，那应该怎么实现啊？谢谢！ ...

扩流可以使用普通小功率三极管。
运放考虑最便宜的精密运放，如OP-07。该运放必须调整好失调电压才能够满足你的精度要求。

只看该作者 · 2013-8-12 23:40

maychang 发表于 2013-8-12 23:17
扩流可以使用普通小功率三极管。
运放考虑最便宜的精密运放，如OP-07。该运放必须调整好失调电压才能够满 ...

maychang老师，我的板子只做一块，所以不需要考虑成本。
我在网上找了LM4562，输出电流可以到26mA，不知道有没有输出电流更大一点的。
另外：
1. 电阻如果用精度1%的，是用插件的好还是贴片的好呢？
2. 运放供电应该用多少V比较好？+/-5V可以吧。

谢谢！

只看该作者 · 2013-8-12 23:48

OP07.pdf (311.6 KB)

OPA2227.pdf (838.51 KB)

LM4562.pdf (1.01 MB)

LM4562的datasheet里注明了Output Current最大±26mA。
OPA2227的datasheet里只注明了Short-Circuit Current为±45mA，这个值就是最大输出电流吗？

3万 · 2013-8-13 07:45

tanchao628 发表于 2013-8-12 22:00
要求输出电流大于30mA，电压精度0.01mV，频率在200Hz左右。
请问该如何实现啊？用电阻分压再加运放做电压跟 ...

可以，用精密运放。
电流可以扩流，如加三极管，MOS管，或采用多运放扩流。

只看该作者 · 2013-8-13 22:15

mmuuss586 发表于 2013-8-13 07:45
可以，用精密运放。
电流可以扩流，如加三极管，MOS管，或采用多运放扩流。 ...

感谢你的回复。
其实不一定是要将10mV的信号衰减到4mV，最终需要的信号是4mV Vpp，但是信号发生器最小只能输出10mV Vpp。
如果用1K和100K的电阻进行分压，这时比例是1:101，那信号发生器产生404mV的信号就可以了。
请问下是分压的比例多少比较好呢？1:11，还是1:101，还是1:1001。

3万 · 2013-8-14 07:37

tanchao628 发表于 2013-8-13 22:15
感谢你的回复。
其实不一定是要将10mV的信号衰减到4mV，最终需要的信号是4mV Vpp，但是信号发生器最小只 ...

4mv的信号已经很强了。:)
可以看看TI论坛方面的一些**，电阻，电容的选择不合理，会引入更大的噪声。
建议你还是按照你自己的想法画个图吧，多实践才是硬道理。

只看该作者 · 2013-8-22 00:21

根据各位之前的建议，搭了个电路测试了一下，有点问题，请各位指点，谢谢！

1. 电路目的：

现需要1路200Hz ，4mV Vpp的正弦信号。信号发生器最小只能输出10mV Vpp，为了得到4mV的信号，计划通过电阻分压+电压跟随的方式实现。由于4mV的信号没法准备测量，故又将4mV信号放大1001倍，通过测量放大后的信号，检验4mV信号是否精确。

2. 设计思路：

将404mV的信号通过电阻分压到1/101，然后用电压跟随电路进行隔离。由于4mV的信号无法准确测量，故又将4mV信号放大1001倍，通过测量放大后的信号，检验4mV信号是否精确。

3. 电路图：

电路图2.png (10.15 KB )

下载附件

2013-8-22 00:14 上传

4.    测试结果：
1)  Vout2的频率199.57Hz，幅值3.899V，除以1001是3.895mV，期望是4mV。
2)  Vout2波形中部有变形，波形如下。

放大1001倍.jpg (183.2 KB )

下载附件

2013-8-22 00:17 上传

请问为什么Vout2中间有变形啊，另外如何提高Vout2输出的精度啊。谢谢！

只看该作者 · 2013-8-22 00:25

maychang 发表于 2013-8-12 23:17
扩流可以使用普通小功率三极管。
运放考虑最便宜的精密运放，如OP-07。该运放必须调整好失调电压才能够满 ...

maychang老师，你好。我在网上买的OPA2227还没到，我先用LM324试了一下，输出波形有点变形，麻烦你帮忙看看问题在哪里吧，测试的图片刚才贴上去了。谢谢！

只看该作者 · 2013-8-22 00:26

mmuuss586 发表于 2013-8-14 07:37
4mv的信号已经很强了。
可以看看TI论坛方面的一些**，电阻，电容的选择不合理，会引入更大的噪声。
...

mmuuss586，你好。也请你帮忙看看问题在哪里吧。谢谢！

3万 · 2013-8-22 00:58

tanchao628 发表于 2013-8-22 00:25
maychang老师，你好。我在网上买的OPA2227还没到，我先用LM324试了一下，输出波形有点变形，麻烦你帮忙看 ...

两级放大，前级电压增益为1，后级电压增益为1001。为何两级增益分配如此不均匀？

只看该作者 · 2013-8-22 23:31

maychang 发表于 2013-8-22 00:58
两级放大，前级电压增益为1，后级电压增益为1001。为何两级增益分配如此不均匀？ ...

maychang老师，你好。我实际要的信号是Vout1的4mV信号。但是因为4mV信号太弱，信号发生器产生不了，所以我用示波器输入404mV的信号，然后用电阻分压到4mV，再加电压跟随做隔离。因为4mV信号太弱没法测量，所以又加了一级放大电路，想通过测量放大后的信号Vout2来判断Vout1是不是4mV。

我今天把电路改了一下又测试了一下，在Vout1后加了滤波电路，现在Vout2的波形形状没问题，但是波形整体往下移了，中心不是0V，不知道是怎么回事。

只看该作者 · 2013-8-22 23:39

本帖最后由 tanchao628 于 2013-8-22 23:44 编辑

更新后的原理图：在Vout1后加了滤波电路。

Vin输入404mV，200Hz正弦波，Vout1降Vin分压到1/101，Vout2放大倍数101。Vout2波形幅值正常，但是整体往下偏移，中心点不在0V。

Vin输入0V，Vout2往下偏移327mV。

Vin输入808mV，Vout2仍然往下偏移。

4万 · 2013-8-22 23:40

324这样的运放根本不能用于高增益电路，上千倍的放大应该采用多级放大器实现。

只看该作者 · 2013-8-22 23:50

chunyang 发表于 2013-8-22 23:40
324这样的运放根本不能用于高增益电路，上千倍的放大应该采用多级放大器实现。 ...

谢谢chunyang老师指点。
我想知道Vin 404mV，200Hz的正弦信号通过电阻分压到4mV，再经过电压跟随出来到Vout1，如果不考虑电阻精度的影响，Vout1的4mV信号是精确的吗？
如果Vout1的信号是精确的，我再采用多级放大器放大1000倍以上，这时输出的信号也是精确的吧。
如果要将4mV的Vout1放大2500倍怎么实现比较好啊。
谢谢！

请问如何将10mV的正弦信号调理到4mV

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