跨阻放大器的输出电压往上漂移

xiaxingxing

跨阻放大器的输出电压往上漂移 [复制链接]

 

电路图和输出波形图如下图所示。

光电二极管端接收的光信号是80KHz左右，占空比为10%左右的光信号。输出电压（PD_OUT）为什么会慢慢向上漂移呢？（NOTE: 此时的光电流为0.2mA左右）

求助各位大神，谢谢！

另外，图中的运放是LT1818,而不是TL1818。

maychang

怀疑是光电二极管或者运放或者各个电阻温度有变化导致运放输出电压变化。

xiaxingxing

maychang 发表于 2020-7-21 15:07 怀疑是光电二极管或者运放或者各个电阻温度有变化导致运放输出电压变化。

反馈电阻上的温漂应该很小吧，光电流才0.2mA。那按前辈这样说，可能就是这个运放的温漂。那要怎么处理呢？

maychang

xiaxingxing 发表于 2020-7-21 15:57 反馈电阻上的温漂应该很小吧，光电流才0.2mA。那按前辈这样说，可能就是这个运放的温漂。那要怎么处理呢 ...

“那要怎么处理呢？”

上电后过一段时间，待温度稳定后再使用。

另外，如果不要求频率响应低端到零，仅要求放大光电二极管80kHz的信号，运放输出到后级可以使用交流耦合(串联电容)，那么这种漂移就不会对后级产生影响。

xiaxingxing

maychang 发表于 2020-7-21 16:06 “那要怎么处理呢？” 上电后过一段时间，待温度稳定后再使用。 另外，如果不要求频率响 ...

明白。关于温漂，我又想到一个疑问，图片1中的高电平（占空比10%）是可重复的，即下一个高电平又是重复图片1中高电平的样子。按理说，温漂不是一直往上漂移吗？谢谢前辈！

maychang

xiaxingxing 发表于 2020-7-21 22:24 明白。关于温漂，我又想到一个疑问，图片1中的高电平（占空比10%）是可重复的，即下一个高电平又是重复图 ...

如果仅仅是上电后第一个脉冲在示波器上可见到向上漂移，那可能不是温度影响，而是电源电压上升不够快所造成的。无论你的供电电源是线性稳压电源还是开关稳压电源，上电都不可能是瞬间完成的，总要有个上升过程，大概在毫秒数量级。你的输入信号又高达80kHz。如果在电源电压还没有稳定时放大电路已经开始工作，显然前几个脉冲会有上升现像。

maychang

xiaxingxing 发表于 2020-7-21 22:24 明白。关于温漂，我又想到一个疑问，图片1中的高电平（占空比10%）是可重复的，即下一个高电平又是重复图 ...

温度变化是由于芯片上电后发热引起的。温度变化大致上在秒数量级，然后稳定。温度也不会一直上升，温度稳定后运放输出的零位也就稳定了。

maychang

原图中有两个电阻R11R12和一个电容C11，是为使用单电源的运放提供偏置的。该电路时间常数为0.1毫秒，大致可以认为经过0.5毫秒后达到稳定。在0.5毫秒内输入信号已经产生了40个脉冲，显然这些脉冲的底部是逐渐上升的。

xiaxingxing

maychang 发表于 2020-7-22 07:37 如果仅仅是上电后第一个脉冲在示波器上可见到向上漂移，那可能不是温度影响，而是电源电压上升不够快所造 ...

现在的现象就是每个脉冲 都往上漂移（即后面的每一个脉冲都是重复第一个那样漂移）

xiaxingxing

maychang 发表于 2020-7-22 08:04 原图中有两个电阻R11R12和一个电容C11，是为使用单电源的运放提供偏置的。该电路时间常数为0.1毫秒，大致可 ...

前辈，我刚才把C11去掉了，还是一样的现象，

maychang

xiaxingxing 发表于 2020-7-22 09:45 现在的现象就是每个脉冲 都往上漂移（即后面的每一个脉冲都是重复第一个那样漂移）

不会 “每个脉冲 都往上漂移”。如果一直向上漂移，那么最终运放输出将正向饱和(达到电源正端电压)。

正如匀速直线运动不可能被我们见到一样。

maychang

xiaxingxing 发表于 2020-7-22 09:45 前辈，我刚才把C11去掉了，还是一样的现象，

“我刚才把C11去掉了，还是一样的现象”

那就暂时将这个可能排除，先考察温度变化的影响。

xiaxingxing

maychang 发表于 2020-7-22 09:50 不会 “每个脉冲 都往上漂移”。如果一直向上漂移，那么最终运放输出将正向饱和(达到电源正端 ...

前辈，不是这样，我举个具体数值得例子来解释：

比如第一个脉冲从200mV到250mV,后面的脉冲都是这样重复，都是从200mV到250mV,,,

maychang

xiaxingxing 发表于 2020-7-22 10:36 前辈，不是这样，我举个具体数值得例子来解释： 比如第一个脉冲从200mV到250mV,后面的脉冲都是这样重 ...

你是在说，图中右边黄色箭头所指处比左边黄色箭头所指处高了50mV成为250mV，然后在11.25微秒(即80kHz信号空号持续时间，占90％)时间内又恢复为200mV？

xiaxingxing

maychang 发表于 2020-7-22 11:07 xiaxingxing 发表于 2020-7-22 10:36 前辈，不是这样，我举个具体数值得例子来解释： 比如第一个脉冲从20 ...

前辈，波形就是下面图片的样子。（我忘记保存几个周期的波形图）

maychang

xiaxingxing 发表于 2020-7-22 17:44 前辈，波形就是下面图片的样子。（我忘记保存几个周期的波形图）

首帖 “慢慢向上漂移” ，我误会成(或者你误导成)后一个周期的波形比前一个周期向上移动一点点，在数十个甚至更多周期内一直向上移动。

maychang

xiaxingxing 发表于 2020-7-22 17:44 前辈，波形就是下面图片的样子。（我忘记保存几个周期的波形图）

按照15楼波形，脉冲顶部是向上倾斜的，底部也是向上倾斜的。这是一楼电原理图中R10和C10在作怪。

脉冲到来时，因电容C8构成的反馈使得运放输出端(R10左端)电压倾斜上升(注意电容C8具有积分作用)。而输出端(R10右端)电压也就是C10两端电压因R10对C10充电需要时间，也倾斜上升。脉冲消失后，同样的原因，底部因C10通过R10放电需要时间，仍然是倾斜上升的。

maychang

xiaxingxing 发表于 2020-7-22 17:44 前辈，波形就是下面图片的样子。（我忘记保存几个周期的波形图）

脉冲顶部波形看似直线，实际上是指数曲线，脉冲底部也是接近直线的指数曲线。

xiaxingxing

maychang 发表于 2020-7-22 17:57 脉冲顶部波形看似直线，实际上是指数曲线，脉冲底部也是接近直线的指数曲线。

实际波形就是这样子的（见图片）。前辈，那该怎么修改电路呢？请指教，谢谢！

xiaxingxing

xiaxingxing 发表于 2020-7-23 22:34 实际波形就是这样子的（见图片）。前辈，那该怎么修改电路呢？请指教，谢谢！

时间轴变小的波形。