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高手来帮忙分析一下这个经典电路吧

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楼主

我的理解是:本质是一个反相放大电路,为了放大光电PIN管的小信号电流加入模拟转换开关控制放大增益。输出送AD采样转换、、、


搭电路时发现一些问题:当光强比较大的时候,PIN管电流也比较大,AD可以正常采集到数据;弱光时,即使增益调到最大,输出几乎没有或者接近于0,理论上即使没有光时也应该有很小的输出,应为PIN管有暗电流(微小的电流)。

在线等待解决方法,是不是要考虑输入阻抗和输出阻抗,个人感觉输入阻抗如果太大,在电流较小时无法驱动电路。

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沙发
tianfeng_ren| | 2014-7-28 16:00 | 只看该作者
你看一下运放的带宽是否和你需要放大的倍数由影响

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板凳
maychang| | 2014-7-28 16:25 | 只看该作者
1M~100M欧这么大的电阻,4051漏电流的影响已经不可忽略(室温下可达数十nA)。

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地板
天下独唱|  楼主 | 2014-7-29 16:55 | 只看该作者
tianfeng_ren 发表于 2014-7-28 16:00
你看一下运放的带宽是否和你需要放大的倍数由影响

看了下datasheet ,增益带宽积GBW只有2M,我最高放大100M是不是行不通了?

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5
天下独唱|  楼主 | 2014-7-29 17:10 | 只看该作者
maychang 发表于 2014-7-28 16:25
1M~100M欧这么大的电阻,4051漏电流的影响已经不可忽略(室温下可达数十nA)。 ...

我也怀疑这个有影响,也怀疑板子上的杂波会有影响,电路已经焊好在板子上,我该如何对这个模块测试,特别是高档位时候弱信号的测试,该如何下手?求大神指教?

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6
maychang| | 2014-7-29 17:30 | 只看该作者
天下独唱 发表于 2014-7-29 17:10
我也怀疑这个有影响,也怀疑板子上的杂波会有影响,电路已经焊好在板子上,我该如何对这个模块测试,特别 ...

把4051取下来,逐档将对应模拟开关跳线短路,进行测试。
100M这么大电阻,电路板太脏都会有影响。

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7
lymex| | 2014-7-29 19:14 | 只看该作者
本帖最后由 lymex 于 2014-7-29 19:17 编辑

同意3楼、6楼。
开关必须选择超低漏电的,商品弱电流测量都用干簧继电器,并采取特别绝缘措施。
模拟开关有超低漏电的,我手里有一些MAX327,保证<10pA的漏电,但即便这样我也不敢用在这样的场合下。

另外,OPA2335的Ib<200pA,这个也太大了点,最好选<1pA的。

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8
天下独唱|  楼主 | 2014-8-4 09:50 | 只看该作者
maychang 发表于 2014-7-29 17:30
把4051取下来,逐档将对应模拟开关跳线短路,进行测试。
100M这么大电阻,电路板太脏都会有影响。 ...

测下来确实发现MAX4051有影响,现在还有一个疑问:电路中为什么用两个MAX4051 ,两个输出目测肯定不一样,那有什么区别?

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9
天下独唱|  楼主 | 2014-8-4 09:52 | 只看该作者
lymex 发表于 2014-7-29 19:14
同意3楼、6楼。
开关必须选择超低漏电的,商品弱电流测量都用干簧继电器,并采取特别绝缘措施。
模拟开关有 ...

谢谢,你的建议对我很有用。在此请教:为什么电路中使用了两个MAX4051,两个输出肯定不一样大,但是区别在哪里?

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maychang| | 2014-8-4 10:50 | 只看该作者
天下独唱 发表于 2014-8-4 09:50
测下来确实发现MAX4051有影响,现在还有一个疑问:电路中为什么用两个MAX4051 ,两个输出目测肯定不一样 ...

我也不知道原设计者为什么用两片4051。

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11
lymex| | 2014-8-4 12:06 | 只看该作者
天下独唱 发表于 2014-8-4 09:52
谢谢,你的建议对我很有用。在此请教:为什么电路中使用了两个MAX4051,两个输出肯定不一样大,但是区别 ...

上面那个4051看不出功能,是否为对称补偿用的?ADIN2接到了哪里?

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12
天下独唱|  楼主 | 2014-8-4 15:55 | 只看该作者
lymex 发表于 2014-8-4 12:06
上面那个4051看不出功能,是否为对称补偿用的?ADIN2接到了哪里?

ADIN2就是将采集到的模拟电压输入到模数转换器。我在想为什么不直接将下面的MAX4051输出送给AD去转换。

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13
nethopper| | 2014-8-4 18:58 | 只看该作者
采用两个模拟开关可能是设计者只想取 Rf 端点上的电压,从而消除模拟开关自身电阻对测量的影响。

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14
lymex| | 2014-8-4 22:17 | 只看该作者
13楼说的有道理。

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15
鸟鸟| | 2014-8-4 23:02 | 只看该作者

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16
maychang| | 2014-8-4 23:22 | 只看该作者
可是,两片4051的漏电比一片更大。

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17
gztoppower| | 2014-8-5 10:22 | 只看该作者
理论上“没光”或者光线很弱时候,也有很小的输出。但实质上要考虑到功耗问题。在转换采集过程转换成热能消耗了。低值时候如果精度不高就显示成0了。

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18
jjeemm77| | 2014-8-5 15:29 | 只看该作者
重新设计运放输入…依你的弱光点亮为阀值!…

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19
zyj9490| | 2014-8-5 19:48 | 只看该作者
R22取消,PIN管的方向有误,电流是K流到A,变成负电压。

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20
chunyang| | 2014-8-5 21:29 | 只看该作者
反馈电阻的阻值过高,电路结构也不合理。想要较高的增益,应该使用两级串联的放大器。

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