差分电路的输入信号问题

shaorc

差分电路的输入信号问题 [复制链接]

 

如图所示

上图中的输入信号Vin_up和Vin_down是控制电机正转、反转的信号

通过第一级差分后，输出的一路信号Vout_1送至MCU后，输出Vin_EN信号，

另外一路输出Vin_1当做下图的二级差分的输入，输出的Vout_2再送至MCU，反过来输出Vin_up和Vin_down，是这样的控制环路。

【1】二级差分电路中三极管Q1的作用是什么？无论Q1截止与开通，二级差分的正反相输入都是相等的，仅有偏置电压Vref存在。

maychang

图中上面和下面两个电路，好像都不是差分电路。由文中叙述，Vin_up和Vin_down好像都是数字信号，仅有高低电平，而非连续的模拟信号。至于Vin_EN，是单片机的输出，更是数字信号。

maychang

【输出的一路信号Vout_1送至MCU后，输出Vin_EN信号】

【输出的Vout_2再送至MCU，反过来输出Vin_up和Vin_down】

逻辑信号经过单片机，其输出可就很难说了。可能是复杂的组合逻辑，也可能是时序逻辑。不看单片机内部程序，没法说单片机内发生了什么。

maychang

【二级差分电路中三极管Q1的作用是什么？无论Q1截止与开通，二级差分的正反相输入都是相等的，仅有偏置电压Vref存在。】

图中未标注R9、R10、R5、R6、R12数值，如果这些电阻数值合适，那么Vin_EN可以使Q1关断（此时LM2902是跟随器，输出为Vref），也可以使运放反向输入端接地（此时LM2902输出必为高电平）。所以Q1还是有用的。

maychang

此电路还有一个疑问：上面一个LM2902同相输入端直接接到Vref，那么Vin_down无论何值，对LM2902都没有任何作用。同样下面LM2902同相输入端也是直接接Vref，所以输入信号Vin-1也对LM2902没有任何作用。

led2015

在差分电路中，Q1通常被用作共射放大器差动放大器的分，在二级差分电路中，三极管Q1的作用是放大输入信号并供输出。通过控制Q1的置电压Vref，可以整输出的直流偏置电平

shaorc

maychang 发表于 2023-9-15 12:14 此电路还有一个疑问：上面一个LM2902同相输入端直接接到Vref，那么Vin_down无论何值，对LM2902都没有任何作 ...

这是修正后的电路图，首贴的电路图有几处错误

输入信号vin_up和vin_down 是MCU（5V供电）发出的，通过继电器控制电机升降的信号

继电器输出端的两个采样电阻，采集电机电流，形成的vin_up_samp和vin_down_samp信号（这次是模拟信号了），输入给左下角的第一级差分电路，输出的vout_diag直接给第二级差分电路，与此同时vout_1给MCU形成vin_EN信号，最后输出的vout_2又给MCU反过来再调整输出vin_up和vin_down，是这么个过程。

那么再次请教Q1的作用？

maychang

shaorc 发表于 2023-9-18 17:08 这是修正后的电路图，首贴的电路图有几处错误输入信号vin_up和vin_down 是MCU（5V供电）发出的，通 ...

修正后的图，第一个运放构成的差分电路能够说得通。

Vin_up和Vin_down是单片机控制两个继电器的信号。两个继电器均释放，电机M没有电流，两个继电器均吸合，电机M也没有电流。上面继电器吸合下面继电器释放，电机M有电流，M上正下负，上面继电器释放下面继电器吸合，电机M有电流，M上负下正。故Vin_up和Vin_down控制电机M转向。但无论M正转还是反转，Vin_up_samp和Vin_down_samp对地均为正。

maychang

shaorc 发表于 2023-9-18 17:08 这是修正后的电路图，首贴的电路图有几处错误输入信号vin_up和vin_down 是MCU（5V供电）发出的，通 ...

Vin_up_samp和Vin_down_samp对地均为正，两个信号送到第一个差分放大器的两个输入端，那么该差分放大器在两个电流取样信号均为零时输出为Vref（两个取样电阻数值很小，运放同相输入端对地是Vref经R5R4分压再乘以运放增益，恰是Vref）。于是Vin_up_samp将使Vout_1低于Vref，Vin_down_samp将使Vout_1高于Vref。Vout_1送单片机，单片机可以分辨Vout_1比Vref高还是低，高或者低多少，由此判断电机M是否过流，是正转过流还是反转过流。

maychang

shaorc 发表于 2023-9-18 17:08 这是修正后的电路图，首贴的电路图有几处错误输入信号vin_up和vin_down 是MCU（5V供电）发出的，通 ...

上述判断过程，条件是下图中箭头所指处不是十字交叉而是联接的（两线交叉处有个“点”）。

 

maychang

shaorc 发表于 2023-9-18 17:08 这是修正后的电路图，首贴的电路图有几处错误输入信号vin_up和vin_down 是MCU（5V供电）发出的，通 ...

至于Vout_diag信号，无非是Vout_1信号经过一阶低通滤波。这个信号送到第二级差分放大器，就看不懂了。Vout_1送单片机后，单片机完全可以延时之后再处理，避免电机启动时的较大电流（往往是电机正常工作电流的若干倍）造成误判。单片机如何处理Vout_1，那只能读出程序后才能够知道。

maychang

shaorc 发表于 2023-9-18 17:08 这是修正后的电路图，首贴的电路图有几处错误输入信号vin_up和vin_down 是MCU（5V供电）发出的，通 ...

Vout_2也送入单片机，这个信号又受Vin_EN控制，单片机内部如何处理Vout_2，也是读出程序才能够知道。

maychang

shaorc 发表于 2023-9-18 17:08 这是修正后的电路图，首贴的电路图有几处错误输入信号vin_up和vin_down 是MCU（5V供电）发出的，通 ...

【那么再次请教Q1的作用？】

我只能说：Q1受单片机控制，其作用我难以猜测。

请教论坛中高明吧。

shaorc

maychang 发表于 2023-9-18 18:56 【那么再次请教Q1的作用？】 我只能说：Q1受单片机控制，其作用我难以猜测。 请教论坛中高明吧。

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