高电压检测对运放的要求和供电电源的要求？
<div>如图一所示是一个母线电压检测电路，直流电压1000V，如果衰减电阻正负侧都相等的话，那么母线电压采集到的信号送入到运放正负输入端的电压也是关于母线电压对称的，但是一般而言母线电压和运放的供电电压的地电位不一致，这就使得送入到运放正负引脚的电压有可能不关于运放的供电电压对称，就是把母线电压的采集点放置在母线电压的高端、中点、低端，分别仿真数据结果如下：</div><div style="text-align: center;">中点采样</div>
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<div style="text-align: center;"></div>
<div style="text-align: center;">高点采样</div>
<div style="text-align: center;"></div>
<div style="text-align: center;"></div>
<div style="text-align: center;">低端采样</div>
<div style="text-align: center;"></div>
<div style="text-align: center;">高端采样</div>
<div style="text-align: center;"></div>
<div>从结果而言并没有很大差别，有两点不理解，采样点放置在不同位置并没有显著区别，这是什么原因，和运放的输入阻抗有什么关系？</div>
<div>采样的电压的地电位和运放的供电电位一般是不一样的，这会导致输入到运放引脚的电压产生的影响会是什么？</div>
<p> </p>
<p>【采样的电压的地电位和运放的供电电位一般是不一样的】</p>
<p>你的仿真电路，被采样电压根本没有确定的电位。</p>
maychang 发表于 2024-8-7 14:15
【采样的电压的地电位和运放的供电电位一般是不一样的】
你的仿真电路，被采样电压根本没有确定的电位。 ...
<p>我把正负母线的负极作为地，参数扫描R4，三个值分别是1欧姆、1M欧姆、10M欧姆，瞬时分析结果如下，并没有出现很大的结果差异</p>
<div style="text-align: center;"></div>
<div style="text-align: center;"></div>
<div style="text-align: center;"></div>
<p>按照我的理解，这个采样电路是和运放的输入电阻是有一些关系，正负电压经衰减电阻和运放输入电阻分压至运放引脚，由运放的输入电阻具体大小分担母线电压，假设衰减到运放的输入引脚两端的电压为母线电压的1/1000，那么运放的内阻就占整个电阻衰减网络的1/1000，在经过反馈网络放大至3倍到3V，这涉及到强电的负极和弱点的地gnd之间的电位具体是什么样的数量关系。这个电路是有问题的，没有将强点的负极和弱点的地gnd联系起来，应该在运放正向输入端通过电阻下拉到弱电的地gnd</p>
<p>就是一个问题，被检测信号的地是怎么和检测电路的地建立起联系？以确保输入到运放正负引脚的电压在运放供电电压范围内，尽量分布在运放供电电源电压中点位置，正负电源供电确保输入到运放引脚的电压在gnd上下，单电源供电时确保输入到运放正负引脚的电压在一半电源电压附近。</p>
乱世煮酒论天下 发表于 2024-8-7 14:43
我把正负母线的负极作为地，参数扫描R4，三个值分别是1欧姆、1M欧姆、10M欧姆，瞬时分析结果如下，并没有 ...
<p>【这个电路是有问题的】</p>
<p>与其说【是有问题的】，不如说【是错误的】。</p>
乱世煮酒论天下 发表于 2024-8-7 15:04
就是一个问题，被检测信号的地是怎么和检测电路的地建立起联系？以确保输入到运放正负引脚的电压在运放供电 ...
<p>【就是一个问题，被检测信号的地是怎么和检测电路的地建立起联系？】</p>
<p>你仿真的电路，被检测信号的地根本不存在于图中，谈什么联系？</p>
<div class='shownolgin' data-isdigest='no'>乱世煮酒论天下 发表于 2024-8-7 15:04
就是一个问题，被检测信号的地是怎么和检测电路的地建立起联系？以确保输入到运放正负引脚的电压在运放供电 ...
<p>【以确保输入到运放正负引脚的电压在运放供电电压范围内，尽量分布在运放供电电源电压中点位置】</p>
<p>这个想法，方向是对的，但不够严格。严格地说，是保证运放两个输入端电位在运放的共模允许范围内。</p>
</div><script>showreplylogin();</script><script type="text/javascript">(function(d,c){var a=d.createElement("script"),m=d.getElementsByTagName("script"),eewurl="//counter.eeworld.com.cn/pv/count/";a.src=eewurl+c;m.parentNode.insertBefore(a,m)})(document,523)</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='no'>乱世煮酒论天下 发表于 2024-8-7 15:04
就是一个问题，被检测信号的地是怎么和检测电路的地建立起联系？以确保输入到运放正负引脚的电压在运放供电 ...
<p>【以确保输入到运放正负引脚的电压在运放供电电压范围内，尽量分布在运放供电电源电压中点位置】</p>
<p>为实现这个目的，原则上是采用差动放大器，两个输入端串联的电阻（这两个电阻数值应该相等）数值很大，但反馈电阻以及同相输入端到“地”（运放电源地）的电阻（这两个电阻数值也应该相等）相当小。两个输入端的电位在运放共模允许范围内，靠的是同相输入端到地电阻相当小以及反相输入端的负反馈。</p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='no'>maychang 发表于 2024-8-7 15:44
【以确保输入到运放正负引脚的电压在运放供电电压范围内，尽量分布在运放供电电源电压中点位置】
为实 ...
<p>确保运放的两个输入端电压在运放的共模允许范围内，请问运放的共模输入电压是有什么决定的，看了运放的等效输入电路图，如下图所示：</p>
<div style="text-align: center;"><span style="color:#e74c3c;"></span></div>
<p>之前看的一篇文章，如果想增大运放的共模输入电压范围，就在运放的两个输入引脚串联大电阻，就是分别在Vp、Vn两个引脚串联电阻以增大共模输入电压范围，其实运放自身的共模输入电压并未改变，是增加的串联电阻分担了大部分的共模电压。例如下图AD629运放电路：</p>
<div style="text-align: center;"></div>
<div>对于这个运放构成的电路，两个输入脚增加了一个380kΩ的电阻，对于内部的运放假设其共模输入电压略低于电源电压，假设共模输入电压就是15V，加上输入和反馈电阻可实现共模抑制电压为15*380/20=280V，使用此运放的时候，正偏置引脚+Vref接上偏置电压，负偏置引脚接-Vref到输出端，-Vref引脚的电阻和内部另一个反馈电阻380kΩ并联，21.1//380(k)=19.99kΩ，这样就实现了在偏置直流电压下的对称差分放大。</div>
<div>除此之外还有什么方法能够增大运放的共模输入电压？其实还是让电阻分压了，集成运放不过是让电阻集成到运放内部。</div>
<p> </p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='no'>乱世煮酒论天下 发表于 2024-8-7 17:47
确保运放的两个输入端电压在运放的共模允许范围内，请问运放的共模输入电压是有什么决定的，看了运放的等 ...
<p>【其实还是让电阻分压了】</p>
<p>没错。</p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='no'>乱世煮酒论天下 发表于 2024-8-7 17:47
确保运放的两个输入端电压在运放的共模允许范围内，请问运放的共模输入电压是有什么决定的，看了运放的等 ...
<p>【请问运放的共模输入电压是有什么决定的】</p>
<p>估计你想问的是“运放允许的共模输入电压是由什么决定的”。</p>
<p>“共模输入电压”往往是指实际发生了的共模输入电压。</p>
<p>“运放允许的共模输入电压”由运放的结构以及为运放供电的电源电压共同决定。</p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='no'><p>学习学习、支持支持、十分感谢大师的分享，祝成功！</p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='no'><p>这个电路最大的特点是信号是浮空的，所以测量和高端、地端没太大关系。</p>
<p>仅仅取决于运放的做大失调程序和零点偏移的程度。</p>
<p>在这些"限度"的范围内，因该没什么区别。</p>
<p>这只是理论上的测量前端，实际上高压总是有个“地”，不管是否是虚地（通过中心接对称电阻或对大地的感应等），导致输入存在较大的共模，这是必然的，所以运放的对称高阻输入方式是必要的，并且还需要在运放正负输入端加一定的保护措施，否则直接“差分”完全危险的做法。</p>
</div><script>showreplylogin();</script>
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