请教同志们一个USB接口的问题

babyboy0

请教同志们一个USB接口的问题 [复制链接]

请大家帮个忙：
                            我想用USB接口做5V电压源进行一个运放的测试。具体电路图如下
file:///C:/Documents%20and%20Settings/babydog0/桌面/PIC.bmp
如图。我用电阻将5V的电压分压，而后用运放(LF347)将1K电阻上的电压差分放大，1K电阻上的电压为(1/31)*5=0.1612v。放大倍数为100k/10k=10倍。按道理从运放输出端读出的电压为1.612V。怎么量出来的电压是9毫伏多呢？我用实际的芯片进行测试结果也有出入。
图中的5V是从USB口接出的电压，usb口的正负电压可以做VDD5V和GND使用吗？

是不是我的电路图有问题，还是原理理解方面有错误，敬请老师和各位同志指教。
电路图无法上传，加在附件中

[ 本帖最后由 babyboy0 于 2009-11-24 11:52 编辑 ]

simonprince

1.放大器的输入电压是多少量过吗？

simonprince

咦，我发现有军衔了
哈哈

richiefang

U口的VDD不能保证是标准的5V。这个还是找个基准源比较好，因为基准源属于测试计量仪器，需要国家的标定才可以卖。

gaoxiao

感觉输入的阻抗不是很匹配。。。。

babyboy0

USB口的电压我已用万用表量过，是5.12V，我按照这样的推理，运放的输出结果也不对啊。
而且。我这个东西最终做成可以便携的那种应用设备，也只能用USB口做电源了。不能随身带着变压器吧

还有就是阻抗匹配都需要做些什么呢？我这方面是新手，希望大家多帮助，

还有就是，利用USB口做电源的话，USB口的正负电压可以直接连到集成运放的VCC+和VCC-吗？ USB口的负电压可以作为GND来使用吗？
感谢大家！

[ 本帖最后由 babyboy0 于 2009-11-25 08:45 编辑 ]

babyboy0

希望大家都来指教一下

Ederdan

试试量测运放输入是多少电压？

xiaoxif

原帖由 babyboy0 于 2009-11-25 12:07 发表
希望大家都来指教一下

你的题目好像偏离了内容。

从你的内容看，只是个运放的问题，唯一和USB贴得上边的，也就只是借了“人家”---USB的电源，是吗？

如果是，那就可以集中在你的运放电路上了。

babyboy0

原帖由 simonprince 于 2009-11-24 13:18 发表
1.放大器的输入电压是多少量过吗？

输入电压测量过，0.012V，是不是运放LF347不能放大超过150倍呢？

simonprince

A=1+R8/R6=11倍吧，
正偏有没有问题呢？

qushaobo

1,先加一个100K的RL负载电阻看看
2,原理上图与你分析上我没看到明显的错误,你可能要看看是不是有器件焊错与,坏的可能.如放大器引脚顺序.

babyboy0

原帖由 simonprince 于 2009-11-25 14:42 发表
A=1+R8/R6=11倍吧，
正偏有没有问题呢？

版主你好，正偏是没问题的，即使加上误差也相差太大了。然后我又做了一个仿真，使用运放LF347做一个差动放大器，如附图。
将10k电阻上的电压放大两倍。但是输出为1.441V是不是相差有点大呢？

还有，如果用USB口做5V电源（即使不精确也行，方便一点），那运放的电源用USB口电压连接供电是否可行呢？我查了运放LF347的手册
LF347用VCC+和VCC-供电，VCC+范围为3.5v<18v，VCC-为-18v<-3.5v。我将USB口电压直接连到VCC+和VCC-两端，不知道是否可行。
另外如何在电路中实现GND呢？USB口的负电压可以看做GND吗？

请各位老师指教


[ 本帖最后由 babyboy0 于 2009-11-25 17:09 编辑 ]

ruth2070166

输出加个负载电阻试试

babyboy0

原帖由 qushaobo 于 2009-11-25 17:00 发表
1,先加一个100K的RL负载电阻看看
2,原理上图与你分析上我没看到明显的错误,你可能要看看是不是有器件焊错与,坏的可能.如放大器引脚顺序.

你好！
谢谢你的建议，但是我现在从仿真软件上好像都得不到正确的结果啊.
我不确定的有两点：1.运放LF347的电源我加的可能不对
                                2.USB口的两个电源引脚的电压差是5V，但不知这两个引脚可否看作+5V和GND呢？

babyboy0

原来是因为运放LF347是双电源供电的。而USB口电压源为+5V和GND，不能正确给LF347供电

xiaoxif

   原来提出问题，未见答复，不再问，也不再等了，说几句吧。

   这里你至少有两个误区，第一个是概念的，第二个是方法的：

1、放大量是指交变部分的比值，在直流状态下，则反映在输入输出的增量变化的比值；而不是两个直流电压的绝对量值的比值；

2、器件的工作状态对放大量有很大影响，也包括你说的说过双电源带来的偏置问题。但是在这里即使你使用双电源，也不会出现直流电压值的十倍关系。

   按照你原来的单电源电路，利用Protel做了仿真。
   仿真结果表明：
   它的最佳工作点对应R2=1.7kohn，而线性工作（较好的工作范围）对应电阻在1.1k到2k的区间（这部分数据没有上传--已经补充到19楼）。
   当工作点选在对应1.7k的位置，用约50mV的信号做交流仿真测试，波形很好，且放大量为10，和理论结果一致。
   见附图:






另外的几个具体问题：
1、由于运放输出阻抗很低，因此这个问题基本上与负载无关（可以仿真检查，只要不是特别小）；
2、USB口的电源负端当然可以接到你的地上；按照你的使用意图（只是利用它的电源，而放弃协议的其它应用），这个输出甚至可以当负电压源使用（但是：要保证你的电路和USB之间除了+-这两个点外，没有其它任何电连接）；
3、按照USB规范，这个电压的允许值为5V正负5%，V2规格低压段有所放宽。具体USB的电压，特别是承载能力受制于具体设备，要核对产品的说明，别烧坏了它！
4、运放通常最好使用双电源，但这不意味着它不能用于单电源；要注意你这个具体问题理解的“扣”可不在这里。

   任何“理论”、公式和结论的使用，千万注意前提！
   还有，就是注意仿真数据只能是半定量的参考，各家也肯定有差异，望用方便的工具进行，以便继续讨论。

[ 本帖最后由 xiaoxif 于 2009-11-26 12:31 编辑 ]

angelwin

运放输入端的电阻要匹配才能减少偏置的影响

xiaoxif

   前次在17楼的回复，附件太占地方了，所以没传数据，补传如后。这是对仿真结果的记录和数据整理，表中使用代号（特别是节点符号，如A1等）的位置，请参考仿真电路图。
   下面对表格做几个简要说明：

1、仿真输入：通过调整分压器的下臂电阻R2，获得不同的输入电压，请注意1.2--2k之间的线性区间（K逼近10的那段)；
2、K=放大量，是两个增量的比值
3、B1/B2分别是运放正负端的直流电位，可以看出线性工作时，差值甚小（近似“理想”条件）。

【使用仿真工具：protel 99e】


[ 本帖最后由 xiaoxif 于 2009-11-26 12:46 编辑 ]

xiaoxif

这是上面使用依据的Protel仿真题目。上传压缩文件。请参考，如果有错，希望得到大家的帮助。
（ USBVDD.zip (59.06 KB, 下载次数: 21)

2009-11-26 12:56 上传

点击文件名下载附件

[ 本帖最后由 xiaoxif 于 2009-11-26 12:59 编辑 ]