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运放使用单电源遇到的问题(checked) [复制链接]

本帖最后由 辛昕 于 2018-4-8 22:56 编辑

关于这个帖子,其实本来有挺多话说的。
不过,忽然想想,这个帖子最大的教训就是:
“其实,错的事情就不用多解释了,多描述了,要不然,就会造成这种困扰”。
是的——错的方法有千千万,记住那么几种对的方式就可以了。

各位好,小弟
最近在用运放做比例运算电路。
因为暑假在家,手头只有电池,所以做的是单电源,就是接成虚地的形式。
可是,遇到一些问题,那就是分压器所用的电阻的阻值范围很窄。
比如说我最初做的时候,因为阻值没搭配好,所以连正负电压都没对称,后来我想到可能是分压器的电流和输入端的电流相差不大,导致不对称,于是调整阻值大小,也算是解决了这个问题。(电路图为附件1)
.可是,这样一来,分压器那部分的功率损耗太大,按我的设想,分压器的电阻阻值应该是两输入端电阻的十分之一左右,而输入端电阻一般为几十K,那分压电阻就为几K,这样,对于输出功率不大的运放来说,这部分的损耗比例太大了点。
后来回学校,在图书馆里,我查了一些书,在一本书上看到这样两个电路。
可是我实际在面包板上试验过,发现效果并没有作者说的那么好,我根本就怀疑那个作者有没自己试验过!!
第一个的电路图是附件2
可是,这个电路一点不管用!我亲自试验过,而且还是用我自己做的一个317的稳压电源,电源的功率是绝对足够的。可是,它一点不管用,它的分压情形为+0.67,-14.30。(其实这里我很好奇,按说,这个电路里,正相输入端并没有接电阻,也就不该被吸入太多的电流,不该对分压器产生那么大的影响啊,可是,事实毋庸置疑地证明了。)
第二个,他自称这个比起前一个,可以削弱偏置电流的影响。电路图为附件3
这一个的试验结果相对好点,分压情形为+2.3到+3V左右,-12到-13之间,但是,也远未达到平衡。
但是我受到启发,于是我就调整电阻阻值想试一试。可是,目前为止,我做到的结果仍然是+2.3到+3V左右,-12到-13之间。
而这本书,其中没有太多的理论分析,只是给出一些计算公式。
当然,在选定这个分压器的电阻值时,我认为作者是想当然的,他选这么大,100K,只是为了降低分压器的功率损耗,可是,我按他给的电路去做,却根本达不到要求。
早听说,现在的很多书上的内容都是有错误的,我的老师还试过打电话去出版社反应,人家的回复居然是“你就认了吧”。但是,毕竟是书,对我们这些初学者,有时真的难辨真假,认为他是错的吧,又怕是自己试验没做好,或者理解不到位;想认为他是对的,只是自己看不懂吧,可是,却怎么也看不懂,而且试验结果也说明不对头。


此内容由EEWORLD论坛网友辛昕原创,如需转载或用于商业用途需征得作者同意并注明出处
所以,在此,请各位大侠不吝赐教,小弟先谢谢了!

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偏置可按基础的串联稳压电路来理解,单电源接法不能做成差分偏置,撇开一切特殊情况,输出也必然是单端的。  详情 回复 发表于 2010-1-12 21:03
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这个嘛...电位是相对的

图1中,电阻R4、R5分压给运放的反相输入端,本该是“中点”。但由于V1那一路的存在,中点便偏移了,而且偏移多少应该是可以算得出来的。
图2、图3的情况也一样,而且因分压电阻值的增大,V1那一路造成的偏移量也越多。楼主不妨用已学过的知识自己算一算,看实际偏移量是否接近实测值。(提示:用鸡耳霍夫定律分析电路。)

至于书上的错误嘛,生气是必要的(要不有的写书人就越来越不负责任了),但如能捉出书里的错误也是件乐事啦,比如烦闷时拿蒋介石=常凯申说事。
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纯净的硅(初级)

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呃~我是一初学者,和楼主一起学习
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纯净的硅(初级)

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最近常照着DATA SHEET上的图搭电路,有时发现也会出问题...自己搭么,知识,积累和分析力都还不够
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一粒金砂(中级)

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给个单电源运放参考。Vin要求大于GND。

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售价: 1 分芯积分  [记录]

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裸片初长成(中级)

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回复 5楼 ciscrisc 的帖子

谢谢5楼,不过我目前主要是为了理解那两个电路为什么不行......
此外,在你的电路图里,左上方那个东西是什么,是电源还是什么?看不懂
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裸片初长成(中级)

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一点非常重要的更正

非常抱歉,太不小心了,图3画错了一点,应该把运放反过来,因为两个输入端接反了,不过,应该是类似的吧?:P
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裸片初长成(中级)

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图3是不合理之处!!

在仙猫的提示下,我重新用最基本的 KCL去分析,,发现,,,这个电路其实和我之前做的那些电阻阻值搭配不当的电路一样失败——再次狠狠地批一下这本书的作者,误人子弟!!
至于图3,电路有点复杂,一开始给它整糊了,一时没了办法,于是决定实际测量各点电位来计算。结果捣鼓了半天,发现,啊,不是吧!!电源分压对称!!!汗死!怎么结果不一样!!真怕被大家砖头拍死!
但是我又发现输入和输出不对劲。
很小,我明明用了一个干电池接进去,应该有1.4~1.5V才对啊!!
我又捣鼓了半天,,发现不对劲,却找不到办法。胡乱试了一通后,我决定停下来,,这一通就是两个小时啊,我真是死不回头!!
我再仔细看这个该死的电路,终于这个该死的电路哪里不对头了!!!
请大家注意看输入端那个1.5V的电池和R3 R6构成的一个环路。
在这个环路里,由于两电阻相差10倍以上,导致真正输入的电压只有输入电压的不足十分之一!!!
而造成这个原因的也就是那个51K的电阻。它当然可以使分压电阻阻值大点,从而降低功耗,然而它也造成了输入电压的大幅度衰减。
而,即便不需要那么大的输入电压,就是说适当的衰减可以接受的话,那么,两个电阻的阻值也不可以相差太大,可是,我们知道,输入端的电阻的阻值是有一定范围的,一般小于100K,如此一来,这个电阻的阻值也有了一定的范围。而这个电阻的阻值范围同时也造成了分压器的电阻的阻值有一个范围。
这样一来,这个分压器的电阻也许是可以稍微大点的(如果输入端电阻一样大的话),但,前提是,,它要衰减部分的输入电压,如果这个衰减要求很少的话,那么可以说,这种电路结构基本是毫无意义的!!!
不知这个想法,是否正确,请指教!!!
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呵呵,奇怪怎么没见到签名呢,是不是要从现在开始才有?
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结果咋样?实测下来那几个电路能工作吗?

那天急匆匆地没好好看,以为就是中点偏移得厉害,今天仔细瞧了瞧,2.bmp 和 3.bmp 两个运放好像不会工作呀?
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第二个我没实测,,
第三个我实测过了,,你说对了,它根本就没工作,
还有,我明明在线,怎么老显示离线呢?
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o........电路没工作就对了,要不就是俺算错了,反正近来啥初级错误都敢犯。

 
 若以电源分压处作为参考地,运放平衡的话两个输入端都应为0V,V1电池从分压点摄走的电流为1.5V/3.3kΩ=0.45mA。

 根据基尔霍夫电流定律,这0.45mA须由V2电池经两个分压电阻给予补充,而这俩电阻都有100kΩ那么大了,V2电池不比参考地电平高出45V,哪能拉出0.45mA的电流?

 或许是分压电阻值标错了,100Ω还差不多,电池供15V/200Ω=75mA,还是能撑一会儿的。

[ 本帖最后由 仙猫 于 2009-9-17 19:16 编辑 ]
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由此,我们可以知道那个写书的人多么不用脑子。
想当年——三个月前,我用了22K,都搞到天下大乱,他居然敢用100K!!
呃,不过,也没你想得那么悲观,,100欧的话,还不热死,而且耗电也太厉害。
在适当搭配的情况下,1K~10K这个范围还是可以的,我是说,分压电阻。
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书本上的东西能够较真抹??

书本只是个理论平台,什么东西都是在理想情况下得出的结论,实际情况会有所出入;P
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现在还用这三张图吗?


现在还用这三张图讨论吗?如果还是,那这三张图是错的,也构不成楼主说的“比例运算电路”。

[ 本帖最后由 xiaoxif 于 2009-9-24 14:25 编辑 ]
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个人签名为什么总用3/4号仿宋? 答:大点清楚‘,仿宋是工程图的标准字体。
 
 
 

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裸片初长成(中级)

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就是三张错的。。。。。。

这三张图是错的,都是错的,一张是我自己一开始做的;另两种是那本该死的书提供的。
我就是自己实操发现不行,然后计算分析觉得还是错的。
可是后两幅毕竟是书上提供的,我怕是自己理解错误,误以为是错的,所以就摆上来,让各位大侠看看,是不是真的错了。
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回复 16楼 辛昕 的帖子

可以说说你的想法 大家讨论讨论啊
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回复 17楼 soso 的帖子

:L 已经说完了,这个东东......
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五彩晶圆(初级)

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据楼主一再叙述,说是书错了。我想问下楼主,因为我们看到的三个图都是运放的同向和反向输入端标错了,再次证实一下,究竟是你画错了,还是书上标错了?

还有,你是想研究迟滞比较器呢?还是想研究直流电压放大器或电压-电流变换器呢?

在弄清楚运放的同向和反向输入端标错后,要做更正,才能再做分压及放大或变换实验。

再有,你说的2.3V,3V,-12V,-13V都是哪里对哪里的电位差?因为你电路中没有标出参考地,我们读来也是莫名其妙的。

你一再说分压电压不对,运放引脚还没对过,就谈不上分压对不对。

multisim直接仿真不行吗?干嘛要实际接电池试验?别忘了啊,仿真时需要画一个接地符号的。

如果要让读者相信书上运放同向和反向输入端标错了,那请扫描书上的图贴上来。

相信编书的不会犯运放同向和反向输入端标错这种如此低级的错误。
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原帖由 yifei 于 2009-10-3 04:26 发表
据楼主一再叙述,说是书错了。我想问下楼主,因为我们看到的三个图都是运放的同向和反向输入端标错了,再次证实一下,究竟是你画错了,还是书上标错了?

还有,你是想研究迟滞比较器呢?还是想研究直流电压放大器 ...


顶一下楼上。

之所以说这三个电路都是错的,就是YIFEI点出的这个原因。因为楼主提的是比例放大器。

图面错误的原因,其一、可能是抄(画)错了,其二、就是不太了解(懂)比例放大器。连续三个错图都出同样的问题,看来原因在后者。

还有一个问题:
“虚地”的提法,虚地是针对信号(交变部分--增量)的,而不是偏置的。
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个人签名为什么总用3/4号仿宋? 答:大点清楚‘,仿宋是工程图的标准字体。
 
 
 

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