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[求助] 运放静态电压的疑惑

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一粒金砂(初级)

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发表于 2018-6-13 19:42:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 sfesdm 于 2018-6-13 19:43 编辑

现在有图1所示的运放电路,在去掉交流部分的电容之后,测量电路的静态点,由于对运放不熟悉,遇到个问题不知道怎么处理,所以请教大家,谢谢!
1.png


图1

把图1电路简化成图2

2.png

图2

根据分压比例得到的电压,Vp=0.985V左右,Vn = Vp, 此时的Vo=Vn-0.035V左右,如果把R24值改为10K,那么Vo=Vn,请问为何会有这样的结果呢,在R24=2M不改动的前提下,有什么办法可以使Vo=Vn吗?

谢谢!


此帖出自模拟电子论坛


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maychang

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发表于 2018-6-13 19:55:14 | 显示全部楼层
“根据分压比例得到的电压,Vp=0.985V左右,Vn = Vp, 此时的Vo=Vn-0.035V左右”

你这个“Vo=Vn-0.035V左右”,是仿真的结果,还是实际电路测量的结果?无论仿真还是实际电路,运放型号是什么?

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仿真结果跟实际电路结果都是差不多的,仿真用LM324,实际电路用LM321  详情 回复 发表于 2018-6-13 20:27


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一粒金砂(初级)

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 楼主| 发表于 2018-6-13 20:27:08 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-6-13 19:55
“根据分压比例得到的电压,Vp=0.985V左右,Vn = Vp, 此时的Vo=Vn-0.035V左右”

你这个“Vo=Vn-0.035V左 ...

仿真结果跟实际电路结果都是差不多的,仿真用LM324,实际电路用LM321

点评

这类运放是比较“粗糙”的运放,输入端偏置电流较大,失调电压也较大。 偏置电流若是0.1uA,在2M电阻上就有0.2V电压。  详情 回复 发表于 2018-6-13 21:44


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五彩晶圆(中级)

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发表于 2018-6-13 20:52:14 | 显示全部楼层
运放输入端的偏置电流在2M电阻上的压降。
Capture.JPG


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原来还是偏置电压的问题,谢谢了  详情 回复 发表于 2018-6-13 22:03


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maychang

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发表于 2018-6-13 21:44:24 | 显示全部楼层
sfesdm 发表于 2018-6-13 20:27
仿真结果跟实际电路结果都是差不多的,仿真用LM324,实际电路用LM321

这类运放是比较“粗糙”的运放,输入端偏置电流较大,失调电压也较大。
偏置电流若是0.1uA,在2M电阻上就有0.2V电压。

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这么说,是由于偏置电压引起的,除了选偏置电压小的运放,没有别的办法了,谢谢  详情 回复 发表于 2018-6-13 22:03


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一粒金砂(初级)

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 楼主| 发表于 2018-6-13 22:03:33 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-6-13 21:44
这类运放是比较“粗糙”的运放,输入端偏置电流较大,失调电压也较大。
偏置电流若是0.1uA,在2M电阻上 ...

这么说,是由于偏置电压引起的,除了选偏置电压小的运放,没有别的办法了,谢谢

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“除了选偏置电压小的运放,没有别的办法了” 从首帖图中看,输入端有个电容C18,这是个交流放大器(输出端未画完全,不知道有没有串联电容)。所以你发现的问题对放大器工作并无影响。估计不必换运放。  详情 回复 发表于 2018-6-14 06:51


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一粒金砂(初级)

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 楼主| 发表于 2018-6-13 22:03:58 | 显示全部楼层
gmchen 发表于 2018-6-13 20:52
运放输入端的偏置电流在2M电阻上的压降。

原来还是偏置电压的问题,谢谢了

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原来是PIR检测。 这个问题好办,只要将电路里增加一个调零电位器,将运放输出的零点调到需要的电平即可。具体说就是微调R26的值。  详情 回复 发表于 2018-6-14 15:13


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maychang

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发表于 2018-6-14 06:51:09 | 显示全部楼层
sfesdm 发表于 2018-6-13 22:03
这么说,是由于偏置电压引起的,除了选偏置电压小的运放,没有别的办法了,谢谢

“除了选偏置电压小的运放,没有别的办法了”
从首帖图中看,输入端有个电容C18,这是个交流放大器(输出端未画完全,不知道有没有串联电容)。所以你发现的问题对放大器工作并无影响。估计不必换运放。

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Vp和Vo是接到比较器进行比较的,在静态的时候,Vp和Vo两值接近相等,当有微小交流信号进入的时候,Vo的值高于Vp的值,产生比较结果。 实际上现在也能产生比较结果,只是需要的交流信号稍微大一些,效果不是那么理想  详情 回复 发表于 2018-6-14 11:36


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一粒金砂(初级)

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 楼主| 发表于 2018-6-14 11:36:12 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-6-14 06:51
“除了选偏置电压小的运放,没有别的办法了”
从首帖图中看,输入端有个电容C18,这是个交流放大器(输出 ...

Vp和Vo是接到比较器进行比较的,在静态的时候,Vp和Vo两值接近相等,当有微小交流信号进入的时候,Vo的值高于Vp的值,产生比较结果。
实际上现在也能产生比较结果,只是需要的交流信号稍微大一些,效果不是那么理想而已。

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Vp和Vo是接到比较器进行比较的,在静态的时候,Vp和Vo两值接近相等,当有微小交流信号进入的时候,Vo的值高于Vp的值,产生比较结果。 Vp和Vo接到比较器,目的是什么?判断交流信号的“有”和“无”?那只要将交流  详情 回复 发表于 2018-6-14 12:03
Vp和Vo是接到比较器进行比较的,在静态的时候,Vp和Vo两值接近相等,当有微小交流信号进入的时候,Vo的值高于Vp的值,产生比较结果。 莫名其妙的设计。 Vp还要接到比较器的一个输入端?那么比较器的输入偏置电流  详情 回复 发表于 2018-6-14 12:00


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maychang

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发表于 2018-6-14 12:00:30 | 显示全部楼层
sfesdm 发表于 2018-6-14 11:36
Vp和Vo是接到比较器进行比较的,在静态的时候,Vp和Vo两值接近相等,当有微小交流信号进入的时候,Vo的值 ...

Vp和Vo是接到比较器进行比较的,在静态的时候,Vp和Vo两值接近相等,当有微小交流信号进入的时候,Vo的值高于Vp的值,产生比较结果。

莫名其妙的设计。
Vp还要接到比较器的一个输入端?那么比较器的输入偏置电流也要由R27和R7//R26提供?

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[attachimg]359214[/attachimg] 参考的是这个电路,TI官方提供的,PIR检测  详情 回复 发表于 2018-6-14 12:06


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maychang

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发表于 2018-6-14 12:03:47 | 显示全部楼层
sfesdm 发表于 2018-6-14 11:36
Vp和Vo是接到比较器进行比较的,在静态的时候,Vp和Vo两值接近相等,当有微小交流信号进入的时候,Vo的值 ...

Vp和Vo是接到比较器进行比较的,在静态的时候,Vp和Vo两值接近相等,当有微小交流信号进入的时候,Vo的值高于Vp的值,产生比较结果。

Vp和Vo接到比较器,目的是什么?判断交流信号的“有”和“无”?那只要将交流信号放大,然后和一个固定的电压进行比较就是了,何必要和输入信号比较?


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 楼主| 发表于 2018-6-14 12:06:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 sfesdm 于 2018-6-14 12:08 编辑
maychang 发表于 2018-6-14 12:00
Vp和Vo是接到比较器进行比较的,在静态的时候,Vp和Vo两值接近相等,当有微小交流信号进入的时候,Vo的值 ...

3.png
参考的是这个电路,TI官方提供的,PIR检测,我的电路里,比较器是MCU自带的。

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此电路中如果R7用2M欧姆(首帖中的R24),那么U2B改用TL082之类普通运放,同时R8~R11改小到1M欧以下即可。  详情 回复 发表于 2018-6-14 16:31
没有查到U2B这个运放型号说明书。 从R8~R11用15M欧看,该运放输入偏置电流必定是pA级。 U3U4输入偏置电流典型值30pA。  详情 回复 发表于 2018-6-14 13:49
此电路恰恰是U2B输出信号与固定电压进行比较,并不是Vp与Vo进行比较,两个比较器U3和U4都是这样。  详情 回复 发表于 2018-6-14 12:20


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maychang

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发表于 2018-6-14 12:20:23 | 显示全部楼层
sfesdm 发表于 2018-6-14 12:06
参考的是这个电路,TI官方提供的,PIR检测,我的电路里,比较器是MCU自带的。

此电路恰恰是U2B输出信号与固定电压进行比较,并不是Vp与Vo进行比较,两个比较器U3和U4都是这样。


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maychang

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发表于 2018-6-14 13:49:11 | 显示全部楼层
sfesdm 发表于 2018-6-14 12:06
参考的是这个电路,TI官方提供的,PIR检测,我的电路里,比较器是MCU自带的。

没有查到U2B这个运放型号说明书。
从R8~R11用15M欧看,该运放输入偏置电流必定是pA级。
U3U4输入偏置电流典型值30pA。


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五彩晶圆(中级)

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发表于 2018-6-14 14:11:16 | 显示全部楼层
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发表于 2018-6-14 15:13:06 | 显示全部楼层
sfesdm 发表于 2018-6-13 22:03
原来还是偏置电压的问题,谢谢了

原来是PIR检测。
这个问题好办,只要将电路里增加一个调零电位器,将运放输出的零点调到需要的电平即可。具体说就是微调R26的值。


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maychang

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发表于 2018-6-14 16:31:27 | 显示全部楼层
sfesdm 发表于 2018-6-14 12:06
参考的是这个电路,TI官方提供的,PIR检测,我的电路里,比较器是MCU自带的。

此电路中如果R7用2M欧姆(首帖中的R24),那么U2B改用TL082之类普通运放,同时R8~R11改小到1M欧以下即可。

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好的,我重新调一下电路试试,谢谢了  详情 回复 发表于 2018-6-14 19:18


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 楼主| 发表于 2018-6-14 19:18:57 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-6-14 16:31
此电路中如果R7用2M欧姆(首帖中的R24),那么U2B改用TL082之类普通运放,同时R8~R11改小到1M欧以下即可。

好的,我重新调一下电路试试,谢谢了

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建议使用TL082,是因为该运放为JFET输入,输入端偏置电流常温下典型值30pA,最大200pA。  详情 回复 发表于 2018-6-14 19:53


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maychang

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发表于 2018-6-14 19:53:08 | 显示全部楼层
sfesdm 发表于 2018-6-14 19:18
好的,我重新调一下电路试试,谢谢了

建议使用TL082,是因为该运放为JFET输入,输入端偏置电流常温下典型值30pA,最大200pA。


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