(2) 这 个 问 题 我 正 好 遇 到 过 , 我 是 这 样 理 解 的 :a、 一 般 地 , 噪 声 电 压 与 参 考 电 压 成 正 比 , 噪 声 则 随 参 考 电 流 的 增 加 而 减 小 , 因 此 , 降 低 噪 声 的 有 效 途 径 是 采用 外 部 噪 声 滤 波 器 , 对 电 压 参 考 进 行 滤 波 以 获 得 低 噪 声 性 能 。b、 交 流 信 号 放 大 电 路 或 音 频 放 大 电 路 中 , 也 可 采 用 电 源 偏 置 电 路 , 将 静 态 直 流 输 出 电 压 降 为 电 源 电 压 的 一 半 ,基 于 单 电 源 工 作 , 但 输 入 和 输 出 信 号 都 需 要 加 交 流 耦 合 电 容 。c、 采 用 单 电 源 供 电 是 要 付 出 一 定 代 价 , 一 些 输 出 参 数 势 必 会 变 差 , 可 能 出 现 失 真 或 饱 和 。 因 此 需 要 酌 情 考 虑 。以 上 供 你 参 考 。(3) 一 般 运 放 以 双 电 源 工 作 时 是 以 ((V+)+(V-))/2=0V 作 为 参 考 电 压 的 , 运 放 工 作 在 中 间 的 线 性 区 。 运 放若 以 单 电 源 供 电 , 仍 应 当 将 电 压 参 考 点 设 置 在 ((V+)- 0V)/2=(V+)/2 处 。 若 是 反 相 放 大 器 , 应 当 将 同 相输 入 端 的 参 考 电 压 设 为 V+/2, 反 相 输 入 端 的 输 入 信 号 也 应 当 以 V+/2 作 为 参 考 点 。 当 输 入 信 号 接 近 0V 或 V+时 , 会 使 运 放 工 作 在 非 线 性 区 , 放 大 器 输 出 会 出 现 饱 和 失 真 或 截 止 失 真 。7. 如 何 测 试 运 放 的 驱 动 能 力 ?问 :根 据 我 现 有 的 设 备 , 示 波 器 的 探 头 R=10M ohm,C=15pf, 实 际 上 我 们 设 计 的 运 放 的 驱 动 能 力 最 大 才 1Mohm,5pf, 用 现 有 的 示 波 器 发 现 很 难 测 试 。 不 知 道 一 般 有 些 什 么 方 法 。 谢 谢 !答 :要 解 决 这 个 问 题 比 较 简 单 , 根 据 信 号 带 宽 和 噪 声 要 求 , 你 可 以 在 示 波 器 探 头 和 运 放 输 出 端 之 间 加 入 一 个 放 大器 就 可 以 了 , 你 只 要 选 择 好 正 确 的 放 大 器 来 完 成 这 个 中 间 级 放 大 器 。7. 请 教 小 信 号 放 大 问 题问 :我 现 在 遇 到 一 个 信 号 放 大 问 题 , 具 体 信 号 如 下 :没 有 信 号 时 是 7mv 的 直 流 电 压 , 有 信 号 时 是 7mv 为 0,12mv 为 1 的 方 波 (100k,20% 占 空 比 , 上 升 下 降 沿小 于 0.3us), 输 出 阻 抗 3k。我 想 放 大 成 ttl 电 平 , 请 问 如 何 搭 建 电 路 ? 用 什 么 运 放 ?我 原 来 用 的 是 sgm8052 和 8552, 采 用 反 向 放 大 , 单 电 源 。 但 是 不 行 。 因 此 我 想 请 教 一 下 , 应 该 采 用 什 么 运放 ? 什 么 电 路 。 最 好 能 够 有 一 个 电 路 图 , 谢 谢 了 。答 :解 决 这 个 问 题 有 两 种 方 法 :a、 用 交 流 耦 合 放 大 器 提 取 出 +5mv 的 方 波 , 然 后 进 行 限 幅 放 大 器 放 大 , 即 可 得 到 没 有 相 位 移 动 的 TTL 方 波 信号 。b、 用 交 流 耦 合 放 大 器 提 取 出 +5mv 的 方 波 , 并 放 大 到 一 定 信 数 , 然 后 用 比 较 器 去 完 成 方 波 信 号 到 TTL 方波 信 号 的 变 换 。8. 用 单 电 源 做 高 低 通 滤 波 器问 :双 电 源 做 高 低 通 滤 波 器 , 那 是 一 点 问 题 都 没 , 但 要 在 单 电 源 中 做 好 好 像 不 是 很 好 , 曲 线 老 是 不 好 , 有 高 手 可以 帮 忙 吗 ?答 :(1) 单 电 源 供 电 作 有 源 滤 波 器 的 确 很 麻 烦 , 关 键 问 题 是 一 个 滤 波 器 往 往 不 只 一 节 , 各 节 的 直 流 工 作 点 很 难 协 调 。双 电 源 就 无 此 问 题 。 但 是 , 有 些 情 况 下 也 是 可 以 解 决 的 , 从 末 极 开 始 , 工 作 点 取 在 1/2 电 源 电 压 处 , 往 前 推 ,电 子 工 程 专 辑 — 为 亚 洲 及 中 国 的 电 子 工 程 师 社 群 提 供 及 分 析 最 新 工 业 和 科 技 趋 势运 算 放 大 器 设 计 与 应 用 — 电 子 工 程 师 必 备 手 册 ( 下 )
逐 渐 降 低 工 作 点 电 压 , 并 使 无 信 号 输 入 时 , 末 极 不 要 处 于 饱 和 或 截 至 状 态 。(2) 还 不 是 很 明 白 您 说 的 方 法 , 为 什 么 需 要 从 末 级 向 前 逐 级 下 调 呢 ? 如 果 单 电 源 时 输 入 输 出 的 静 态 工 作 点 都 稳定 在 Vdd/2, 和 双 电 源 有 什 么 区 别 呢 ? 是 因 为 考 虑 offset 的 影 响 ?请 指 教 !(3) 滤 波 器 响 应 曲 线 和 供 电 方 式 联 系 并 不 大 , 只 是 电 路 形 式 需 改 变 而 已 , 主 要 是 改 进 偏 置 电 压 和 电 流 , 电 平 移动 。 当 然 选 择 滤 波 器 类 型 最 重 要 。9. AD620 可 变 增 益 电 路 设 计 的 问 题问 :我 最 近 想 用 Ad620 作 一 个 可 调 节 增 益 的 放 大 电 路 , 后 面 接 16 位 的 ADC, 所 以 对 放 大 电 路 的 精 度 要 求 挺 高 。使 用 模 拟 开 关 调 节 增 益 电 阻 达 到 增 益 倍 数 的 改 变 。 问 题 是 :Ad620 的 输 入 不 为 差 分 信 号 。 我 测 量 的 信 号 输 入 为 单 端 信 号 , 我 将 IN+ 接 “ 单 端 信 号 的 信 号 端 ”,IN- 接 “ 传 感 器GND”, 输 出 为 单 端 电 压 信 号 ,ref 输 出 接 地 ( 和 传 感 器 GND 连 接 )。 但 是 我 不 知 道 这 样 接 是 不 是 不 好 ? 可 能 共模 误 差 大 。 有 没 有 更 好 的 设 计 方 案 。 如 何 降 低 共 模 误 差 ? 输 入 就 是 两 根 线 , 一 个 是 传 感 器 信 号 线 , 另 一 根 是传 感 器 地 线 。 如 果 IN- 接 地 , 则 IN- 上 的 共 模 干 扰 信 号 会 直 接 接 到 地 上 减 弱 , 而 IN+ 上 的 共 模 干 扰 信 号 依 然 存在 , 则 AD620 输 出 不 能 降 低 共 模 噪 声 。可 不 可 以 将 输 入 浮 空 , 也 就 是 将 IN+ 接 “ 单 端 信 号 的 信 号 端 ”,IN- 接 “ 传 感 器 GND”, 但 是 “ 传 感 器 GND” 和 Ad620供 电 的 地 相 互 隔 离 ,ref 输 出 接 电 源 地 。 这 样 输 出 信 号 为 IN+ 和 IN- 的 差 值 , 如 同 差 分 信 号 一 样 可 以 降 低 共 模干 扰 。 但 是 两 个 地 电 位 不 同 , 应 该 会 出 现 问 题 , 如 何 才 能 实 现 如 上 的 思 路 。 如 何 保 证 IN- 接 的 地 和 真 正 的 电 源地 接 近 , 同 时 IN- 上 的 共 模 噪 声 依 然 存 在 (IN- 地 和 ref 引 脚 接 地 之 间 “ 隔 离 ”), 这 样 AD620 的 输 出 可 以 最 大 限 度的 降 低 共 模 噪 声 。这 种 设 计 需 要 注 意 什 么 ? 如 何 才 能 提 高 信 号 精 度 , 因 为 后 面 是 16 位 的 AD。答 :楼 主 提 的 问 题 实 质 上 是 如 何 实 现 一 个 单 端 信 号 与 差 分 信 号 的 转 换 问 题 。 这 个 问 题 非 常 普 遍 。 问 题 的 关 键 楼 主已 经 清 楚 地 表 述 了 :“ 如 果 IN- 接 地 , 则 IN- 上 的 共 模 干 扰 信 号 会 直 接 接 到 地 上 减 弱 , 而 IN+ 上 的 共 模 干 扰 信 号依 然 存 在 , 则 AD620 输 出 不 能 降 低 共 模 噪 声 。”仔 细 分 析 这 个 问 题 , 发 现 我 们 只 要 搞 清 楚 AD620 是 否 可 以 单 端 使 用 就 可 以 了 。 可 以 把 问 题 分 成 两 种 情 况 看 一下 :a) 如 果 AD620 的 IN- 可 以 直 接 接 地 使 用 。 因 为 传 感 器 输 出 是 一 个 单 端 信 号 , 本 来 就 有 一 端 是 地 , 如 此 接 法 ,实 质 上 就 是 把 传 感 器 和 测 量 电 路 这 两 个 系 统 共 地 而 已 , 不 存 在 不 能 降 低 共 模 噪 声 这 样 的 问 题 。 当 然 前 提 确 认是 IN- 引 脚 是 否 能 够 直 接 接 地 就 可 以 了 , 这 是 AD620 自 身 的 问 题 , 与 传 感 器 无 关 。b) 如 果 AD620 的 IN- 不 能 接 地 使 用 。 可 以 考 虑 把 传 感 器 的 单 端 信 号 通 过 一 个 差 分 放 大 器 转 换 为 差 分 信 号 即 可 。因 此 , 我 觉 得 只 要 测 量 电 路 可 以 接 收 单 端 信 号 就 可 以 了 , 接 法 不 是 问 题 的 关 键 。10. 运 放 实 现 的 精 密 整 流 电 路 , 仿 真 和 实 际 电 路 结 果 不 一 致 问 题问 :我 用 运 放 和 二 极 管 实 现 精 密 半 波 整 流 , 电 路 如 图 1 所 示 。半 波 精 密 整 流 电 路 的 输 入 电 压 是 前 级 电 路 ( 运 放 构 成 的 加 法 器 ) 的 输 出 信 号 ( 峰 值 为 ±5V、 频 率 为 50Hz 的正 弦 波 ), 仿 真 结 果 如 图 2 所 示 。实 际 电 路 中 , 运 放 采 用 ±12V 供 电 , 运 放 我 用 过 LM324 和 OP07, 二 极 管 用 过 FR103、IN5819、IN4007,最 终 的 结 果 都 一 样 ( 直 接 拿 示 波 器 观 察 )-- 输 出 的 半 波 信 号 向 下 偏 移 , 如 图 3 所 示 。电 子 工 程 专 辑 — 为 亚 洲 及 中 国 的 电 子 工 程 师 社 群 提 供 及 分 析 最 新 工 业 和 科 技 趋 势运 算 放 大 器 设 计 与 应 用 — 电 子 工 程 师 必 备 手 册 ( 下 )