运放电路问题求解！

登录 · 发表于 2015-10-23 15:58

本帖最后由 MeterLeader 于 2015-10-23 17:09 编辑

请教！我设计了一个两级运放电路。但根据运放输入输出的测量，发现当输入信号变小时，运放电路放大倍数变小了，什么原因？  运放的放大倍数根据外围电路参数调整预设是9.1，测量了几组数据如下：
   输入信号          输出信号          放大倍数
   223mV             1981mV             8.88
   188mV             1677mV             8.92
   134mV             1186mV             8.91
   100mV                874mV             8.74
   51mV                377mV             7.39
   21mV                83mV                3.9

MeterLeader · 发表于 2015-10-23 16:09

用双电源，

发表于 2015-10-23 16:14

具体是什么原理造成的请问？

MeterLeader · 发表于 2015-10-23 16:24

很可能是二楼说的这种原因，如果不是的话，请贴下原理图，让大家帮你分析分析

发表于 2015-10-23 17:11

截止失真？

发表于 2015-10-23 17:54

各位大神给点意见撒

发表于 2015-10-23 20:20

本帖最后由 oldzhang 于 2015-10-23 20:21 编辑

感觉R6和R10取10欧姆，阻值是不是太小点了。
Vin是浮地的吗？
传感器是电流型的吗？
单电源还是双电源供电？

发表于 2015-10-24 10:49

oldzhang 发表于 2015-10-23 20:20
感觉R6和R10取10欧姆，阻值是不是太小点了。
Vin是浮地的吗？
传感器是电流型的吗？

1. 本运放为单电源供电；
2. U1C的正输入端是先由两个电阻对电源和地之间分压，然后分压接一组电压跟随器输入端，输出端即是U1C的正端；
3. 传感器如我前述，肯定是电流型的了，电流流经R6，将电流转换成电压输入给运放。
4. R6取10欧姆是作为采样电阻，这个肯定是没问题的。R10取10欧姆是实属无奈，取10欧姆放大倍数是9.1，如果取100欧姆放大倍数就是91了，放大倍数过大太过灵敏，万用表不方便测量。你想，100mV，放大100倍，变成10V，我运放供电是5V，都到不了10V.

MeterLeader · 发表于 2015-10-24 13:27

U1C的正输入端是先由两个电阻对电源和地之间分压，然后分压接一组电压跟随器输入端，输出端即是U1C的正端；

这样做可以
根据你的电压值，电流有223mV/10欧姆=22.3mA,这个电流不小了。如果22.3mA是最大电流，你可以把反馈的10欧姆换成100欧姆，后面一级减法器不用放大都行，用四个相等的电阻。
因为你的传感器是电流输出，你的第一级放大器实际上是I-V转换，前面的10欧姆有没有无所谓的。

登录 · 发表于 2015-10-24 13:35

如果传感器输出为单向电流源，可以直接用单电源的I-V。

发表于 2015-10-24 13:52

本帖最后由 MeterLeader 于 2015-10-24 13:53 编辑

但不知出现我这种运放增益变小的原因是什么？如何解决呢？因为如上图所说的22.3mA已经是很大的了，增益就变小这么多；实际中的电流型传感器，传感器电流输出通常是uA级，那这么说根本没法玩了。头疼啊！！

登录 · 发表于 2015-10-24 13:53

也可以用10欧姆把电流转换为电压后直接同相放大

发表于 2015-10-24 13:56

本帖最后由 oldzhang 于 2015-10-24 14:05 编辑

实际中的电流型传感器，传感器电流输出通常是uA级，那这么说根本没法玩了。头疼啊！

uA级的电流源就只能用IV转换电路了，就把10楼的IV转换电路中的100欧姆电阻的阻值换大，如果换100K欧姆10uA的电流输入，就有1v输出呢

发表于 2015-10-25 13:21

我到现在都没看出运放工作偏置在哪个点

MeterLeader · 发表于 2015-10-25 14:47

第一级是做I-V转换，注意运放Vos的影响，尽量选Vos小的运放，当然能双电源供电更好，这样在靠近0V附近的信号才更线性。

发表于 2015-10-26 08:14

前级失调电压导致的。

MeterLeader · 发表于 2015-10-26 09:42

有可能是R10=10欧姆，阻值太小所致。
你可以用实验证明是不是R10太小的问题：
你取R10=100，R5=9.1K，R12=9.1K，试试结果，看看

MeterLeader · 发表于 2015-10-26 09:50

你20多毫安的输入电流留到运放里去了吧，在输出小电压的时候运放的输出输入电流很小，去看看手册因该是在uA级别
你这么大的电流应该用电阻采样，如果是UA或以下考虑I-V转化，没见过用10R做I-V的，你查查约翰逊方程10R电阻你电流噪声都多大了

发表于 2015-10-26 15:04

好的，楼上的几位大哥，我做下实验看看。

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