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求助,新拿到的一个光电检测电路,晕了,请各位大侠帮...

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楼主
abc2877|  楼主 | 2015-5-20 11:31 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 abc2877 于 2015-5-22 15:09 编辑


首先说说电路的问题,就是批量生产后运放U1、U2偶发性的烧坏,概率在10左右。
经过大家的指点,现在电路结构能看明白了,光电管的接法我也仔细考虑过,这样用也是可以的。
现在在重点考虑D3和隔直电容是否合理:
(1)因为电容的输出端通过长导线(大概50cm)接到另一个模块,这个导线与正负电源、地线扎在一起且无屏蔽层,导线本身是容易引入干扰的部件,这样是否会对电容的耦合性能有影响。
(2)相对电阻,电容本身在精度、温飘、时漂、内阻方面相对不稳定、误差大,曾经也在这方面吃过亏。所以我个人的设计习惯是能不用电容的耦合的就尽量不用。如果输出确实有少量偏移,可以在后极电路或代码上去处理。
(3)对于D3,当光电管导通后,U1的“+”为正电压,输出为负电压,那么D3导通,起到限压作用。但是D3导通后,没有限流电阻,那么流过D3的电流(即U1的输出电流)不受控。这虽然时个瞬态过程,但是是不是也有风险呢?
不知道以上分析是否正确:sleepy::sleepy::sleepy::sleepy::sleepy:


附上后极电路:


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沙发
zyj9490| | 2015-5-20 12:40 | 只看该作者
那是超调引发的,相位裕度不够。

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板凳
shalixi| | 2015-5-20 12:46 | 只看该作者
这个电路设计有缺陷。

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地板
abc2877|  楼主 | 2015-5-20 14:20 | 只看该作者

恩,限制输出电压,加大输出负载,可能可以解决电阻R4烧坏的问题。这位大哥能帮我看看这个电路的工作原理是怎样的吗

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5
abc2877|  楼主 | 2015-5-20 14:24 | 只看该作者
shalixi 发表于 2015-5-20 12:46
这个电路设计有缺陷。

恩   嗯   我也觉是这么觉得的。麻烦帮指出缺陷在哪:D

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6
abc2877|  楼主 | 2015-5-20 14:25 | 只看该作者
zyj9490 发表于 2015-5-20 12:40
那是超调引发的,相位裕度不够。

大神能不能先给我指点下,这个电路是如何工作的,两个运放分别起什么作用:dizzy:

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7
MCU52| | 2015-5-20 19:21 | 只看该作者
1)光电池D1为什么反接?通常应用应该是正极接地。假设在没有光的时候,D1是否正向导通?
         都是0偏压,正接反接只电流方向不同
2)如果去掉R1(200K),运放U1相当于一个积分器,运放U2相当于一个放大电路(10倍),但是加上R1之后,这个电路该如何理解?
          两OP组成的复合OP,降低闭环增益,和相位误差,但增加了稳定性问题
3)既然是双电源供电了,还有必要用电容C8耦合输出吗?个人理解电容的性能相对不稳定,且输出端直接接较长的信号线····
          直流偏移有时候也要考虑,还有滤波功能还要考虑负载等。

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8
zyj9490| | 2015-5-20 20:09 | 只看该作者
本帖最后由 zyj9490 于 2015-5-20 20:13 编辑
abc2877 发表于 2015-5-20 14:25
大神能不能先给我指点下,这个电路是如何工作的,两个运放分别起什么作用 ...

第一运放工作在开环差分放大状态,接连一个同相放大电路级,最后形成一个大环路负反馈,相当于有一个更大差分放大倍数的运放,有必要在R1处并联一个电容,带宽控制在10HZ以下,(如果对直流性能更加注意的话。),在光电池的电路工作状态来说,属于光伏模式,光对电流的线性很重要,但对速度,响应时间不是很要求。可以按我的以上做。

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9
zyj9490| | 2015-5-20 20:15 | 只看该作者
MCU52 发表于 2015-5-20 19:21
1)光电池D1为什么反接?通常应用应该是正极接地。假设在没有光的时候,D1是否正向导通?
         都是0偏 ...

没必要在意光电池的接法,只要工作在光伏模式下就行。只不过现在接法是输出的是负电压而已。对平衡电源供电话,没有关糸的。

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10
shalixi| | 2015-5-20 20:53 | 只看该作者
abc2877 发表于 2015-5-20 14:24
恩   嗯   我也觉是这么觉得的。麻烦帮指出缺陷在哪

1,2级都改成比例放大。

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11
abc2877|  楼主 | 2015-5-22 15:17 | 只看该作者
zyj9490 发表于 2015-5-20 20:09
第一运放工作在开环差分放大状态,接连一个同相放大电路级,最后形成一个大环路负反馈,相当于有一个更大 ...

嗯   电路看懂了   但是这个D3似乎不是很合理。分析一个瞬态过程:电路正常工作,光电管导通,U1输出负电压,D3导通,但是导通后D3的电流(U1的输出电流)不受控了。

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12
abc2877|  楼主 | 2015-5-22 15:29 | 只看该作者
MCU52 发表于 2015-5-20 19:21
1)光电池D1为什么反接?通常应用应该是正极接地。假设在没有光的时候,D1是否正向导通?
         都是0偏 ...

后极也是双电源供电,考虑到稳定性和阻抗特性,是不是不用隔直电容比较好点。有少量的偏移可以在后面的代码中处理掉 。

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13
zyj9490| | 2015-5-22 16:13 | 只看该作者
abc2877 发表于 2015-5-22 15:17
嗯   电路看懂了   但是这个D3似乎不是很合理。分析一个瞬态过程:电路正常工作,光电管导通,U1输出负电 ...

保护用,负电压-0.7V

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14
MCU52| | 2015-5-22 19:22 | 只看该作者
D3的接法不够严谨是肯定的,一旦环路不稳或输入过大使输出饱和等,负压超过0.6V以上,对OP的破坏是很大的。
至少要在前面串个2K左右电阻。

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