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[求助] 电压采集

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一粒金砂(初级)

Rank: 1

发表于 2018-1-10 16:37:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
AD只能采集5V电压,现在想要采集20V电压 ,但信号能量太小,电压是20V但电流是微安级别,有啥好的方案吗
此帖出自模拟电子论坛


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一粒金砂(高级)

Rank: 3Rank: 3

发表于 2018-1-10 16:52:53 | 显示全部楼层
那你就用电阻值较大的电阻进行分压,然后用运放进行阻抗转换  试试呢?


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maychang

Rank: 6Rank: 6

发表于 2018-1-10 17:38:28 | 显示全部楼层
采用输入偏置电流尽量小的运放,运放电源电压用20V以上以满足输入信号幅度要求,运放输出端用较小电阻分压。

点评

你好,为什么要用较小电阻进行分压呢?较小电阻不是功耗大吗?  详情 回复 发表于 2018-1-10 21:33


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五彩晶圆(高级)

Rank: 9Rank: 9Rank: 9

测评达人

发表于 2018-1-10 17:47:53 | 显示全部楼层
最简单的额方法,就是利用电阻分压,但是这个分压后的电压是否满足你单片机或者AD芯片的采样精度,这个你要计算的。、


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一粒金砂(中级)

Rank: 2

发表于 2018-1-10 21:25:39 | 显示全部楼层
先用精度高一点电阻进行分压,然后选择仪表运放做个电压跟随,然后输入到AD进行采集


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一粒金砂(中级)

Rank: 2

发表于 2018-1-10 21:33:28 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-1-10 17:38
采用输入偏置电流尽量小的运放,运放电源电压用20V以上以满足输入信号幅度要求,运放输出端用较小电阻分压 ...

你好,为什么要用较小电阻进行分压呢?较小电阻不是功耗大吗?

点评

送到AD的信号,也必须有一定的功率才行,电流太小,AD也得不到正确的结果。所以上面有人说用大电阻分压是不对的。你信号本身的电流才是微安级,即便电压在范围内,这样小的电流送到AD也不一定正常,更何况电压超范围  详情 回复 发表于 2018-1-11 10:40
我在3楼说的是“运放输出端用较小电阻分压”。 运放输出端,电阻小些没有关系,因为运放输出阻抗很低,此时电阻功耗是由电源提供而不是由信号源提供。  详情 回复 发表于 2018-1-11 07:39


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maychang

Rank: 6Rank: 6

发表于 2018-1-11 07:39:26 | 显示全部楼层
xiaxingxing 发表于 2018-1-10 21:33
你好,为什么要用较小电阻进行分压呢?较小电阻不是功耗大吗?

我在3楼说的是“运放输出端用较小电阻分压”。
运放输出端,电阻小些没有关系,因为运放输出阻抗很低,此时电阻功耗是由电源提供而不是由信号源提供。

点评

老师,你好,你说的在运放输出端采用小电阻分压,是图中这样吗?请指导,谢谢!  详情 回复 发表于 2018-1-12 22:12


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一粒金砂(初级)

Rank: 1

 楼主| 发表于 2018-1-11 08:48:49 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-1-10 17:38
采用输入偏置电流尽量小的运放,运放电源电压用20V以上以满足输入信号幅度要求,运放输出端用较小电阻分压 ...

系统上的电源只有正负5V,正12V没有更高的电源

点评

你若是采用这种方法,那就自己构造一个更高电压的电源。 由12V产生20V或者更高一些的电压,很容易做到,比你选择运放选择高精度大阻值电阻要容易得多。  详情 回复 发表于 2018-1-11 09:40


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一粒金砂(初级)

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 楼主| 发表于 2018-1-11 08:51:12 | 显示全部楼层
在学习的路上 发表于 2018-1-10 21:25
先用精度高一点电阻进行分压,然后选择仪表运放做个电压跟随,然后输入到AD进行采集

电阻分压会不会消耗信号的能量


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maychang

Rank: 6Rank: 6

发表于 2018-1-11 09:40:52 | 显示全部楼层
yiwangbeijing12 发表于 2018-1-11 08:48
系统上的电源只有正负5V,正12V没有更高的电源

你若是采用这种方法,那就自己构造一个更高电压的电源。
由12V产生20V或者更高一些的电压,很容易做到,比你选择运放选择高精度大阻值电阻要容易得多。


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一粒金砂(中级)

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发表于 2018-1-11 10:40:14 | 显示全部楼层
xiaxingxing 发表于 2018-1-10 21:33
你好,为什么要用较小电阻进行分压呢?较小电阻不是功耗大吗?

送到AD的信号,也必须有一定的功率才行,电流太小,AD也得不到正确的结果。所以上面有人说用大电阻分压是不对的。你信号本身的电流才是微安级,即便电压在范围内,这样小的电流送到AD也不一定正常,更何况电压超范围了。可靠的办法就像maychang所说的那样,用运放转。

点评

明白,谢谢!  详情 回复 发表于 2018-1-12 22:13


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一粒金砂(中级)

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发表于 2018-1-12 22:12:51 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-1-11 07:39
我在3楼说的是“运放输出端用较小电阻分压”。
运放输出端,电阻小些没有关系,因为运放输出阻抗很低, ...

老师,你好,你说的在运放输出端采用小电阻分压,是图中这样吗?请指导,谢谢!
123.PNG

点评

不是。 这个电路,是运放构成反相放大器。反相放大器输入阻抗相当低,图中反相放大器输入电阻大约就是5kΩ。 应该用同相放大器接成跟随器,输入电阻很高(OP07典型值60MΩ)。跟随器输出再用两支电阻分压。  详情 回复 发表于 2018-1-12 22:42


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一粒金砂(中级)

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发表于 2018-1-12 22:13:13 | 显示全部楼层
Phospherus 发表于 2018-1-11 10:40
送到AD的信号,也必须有一定的功率才行,电流太小,AD也得不到正确的结果。所以上面有人说用大电阻分压是 ...

明白,谢谢!


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maychang

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发表于 2018-1-12 22:42:44 | 显示全部楼层
xiaxingxing 发表于 2018-1-12 22:12
老师,你好,你说的在运放输出端采用小电阻分压,是图中这样吗?请指导,谢谢!

不是。
这个电路,是运放构成反相放大器。反相放大器输入阻抗相当低,图中反相放大器输入电阻大约就是5kΩ
应该用同相放大器接成跟随器,输入电阻很高(OP07典型值60MΩ)。跟随器输出再用两支电阻分压。

点评

您好,是这样接吧?但是我有个问题,为什么我不能用小电阻跟输出电阻分压呢?输出电阻不也有几欧姆到几十欧姆的吗?求解答,谢谢!  详情 回复 发表于 2018-1-13 09:13
哦 明白。我再请教下,12楼那个电路图,我负载电阻是100欧姆,而我查datasheet发现,OP07的输出电阻是60欧姆,按理说我的输出电压VO=20*100/(60+100)=20*100/160=12.5V才对呀。可是实际上怎么才只有几V呢?不理  详情 回复 发表于 2018-1-13 09:05


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一粒金砂(中级)

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发表于 2018-1-13 09:05:28 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-1-12 22:42
不是。
这个电路,是运放构成反相放大器。反相放大器输入阻抗相当低,图中反相放大器输入电阻大约就是5k ...

哦   明白。我再请教下,12楼那个电路图,我负载电阻是100欧姆,而我查datasheet发现,OP07的输出电阻是60欧姆,按理说我的输出电压VO=20*100/(60+100)=20*100/160=12.5V才对呀。可是实际上怎么才只有几V呢?不理解,请指导,谢谢!

点评

OP-07这样的运放,输出电流最大只有几mA。超出这个电流运放即进入非线性状态,所有关于运放线性工作时的计算结果(例如虚断虚短等等)均不成立。 前面说过:施加负反馈时输出电阻很小(因为是电压负反馈)。对跟随器来  详情 回复 发表于 2018-1-13 09:25
“我查datasheet发现,OP07的输出电阻是60欧姆” [attachimg]339918[/attachimg] 你所说60欧,可能是指这一项。 注意该项参数测试条件是开环。 运放在施加了负反馈时,输出阻抗主要由负反馈量决定。  详情 回复 发表于 2018-1-13 09:20


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一粒金砂(中级)

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发表于 2018-1-13 09:13:12 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-1-12 22:42
不是。
这个电路,是运放构成反相放大器。反相放大器输入阻抗相当低,图中反相放大器输入电阻大约就是5k ...

您好,是这样接吧?但是我有个问题,为什么我不能用小电阻跟输出电阻分压呢?输出电阻不也有几欧姆到几十欧姆的吗?求解答,谢谢!
CCCC.PNG


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maychang

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发表于 2018-1-13 09:20:44 | 显示全部楼层
xiaxingxing 发表于 2018-1-13 09:05
哦   明白。我再请教下,12楼那个电路图,我负载电阻是100欧姆,而我查datasheet发现,OP07的输出电阻是6 ...

“我查datasheet发现,OP07的输出电阻是60欧姆”
OP07.png

你所说60欧,可能是指这一项。
注意该项参数测试条件是开环。
运放在施加了负反馈时,输出阻抗主要由负反馈量决定,通常很小。

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是的,我就是看到这个输出电阻的,没想到他是开环输出电阻。  详情 回复 发表于 2018-1-17 21:39


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maychang

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发表于 2018-1-13 09:25:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 maychang 于 2018-1-13 09:30 编辑
xiaxingxing 发表于 2018-1-13 09:05
哦   明白。我再请教下,12楼那个电路图,我负载电阻是100欧姆,而我查datasheet发现,OP07的输出电阻是6 ...

OP-07这样的运放,输出电流最大只有几mA。超出这个电流运放即进入非线性状态,所有关于运放线性工作时的计算结果(例如虚断虚短等等)均不成立。所以,OP-07是带不动100欧这么小的负载的。
前面说过:施加负反馈时输出电阻很小(因为是电压负反馈)。对跟随器来说,输出电阻大致上只有数毫欧数量级,完全可以不考虑,几乎就是个理想电压源。然而,其电流输出能力很有限,仅数mA。

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明白了,讲的很详细,谢谢!  详情 回复 发表于 2018-1-17 21:38


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一粒金砂(中级)

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发表于 2018-1-17 21:38:37 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-1-13 09:25
OP-07这样的运放,输出电流最大只有几mA。超出这个电流运放即进入非线性状态,所有关于运放线性工作时的 ...

明白了,讲的很详细,谢谢!


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一粒金砂(中级)

Rank: 2

发表于 2018-1-17 21:39:24 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-1-13 09:20
“我查datasheet发现,OP07的输出电阻是60欧姆”


你所说60欧,可能是指这一项。
注意该项参数测试 ...

是的,我就是看到这个输出电阻的,没想到他是开环输出电阻。


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