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优秀学习笔记分享:正弦信号放大抬升,有计算有验证,更有一颗爱学习的认真劲儿!

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发表于 前天 14:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
这是一个非常认真的学习笔记,来自学员:喜欢吃蛋炒饭,现在分享给大家。$ f$ c% e$ P) ~5 v+ z
需求:将一个100mV/50Hz的交流信号放大2倍并抬压4.7V以供ADC采样,我只有5V的基准电源以及一个通道的运放。该用什么电路实现。. i9 n- T; ]/ ?8 `1 z7 I+ Q
(1)第一种抬压电路:
; h) o- X& |" Q+ M$ K! U

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, Q8 O* N" q' B$ ~
抬压电路1. }$ b/ l1 J! I
如果使用这种抬压电路,没有抬压4.7V也没有放大两倍,分析如下:/ Q; }0 z( f4 N' _
①没有使用电容进行隔直,此时通过R17与R18分压产生的直流偏置信号也会被放大,导致无法抬压4.7V。且直流分析时,运放放大的并不是R17与R18产生的分压,而是V8在R11端产生的电压。+ t7 W7 P% r  t  T  k
②交流分析时,直流电压为0,此时运放放大的就不是V6信号,而是V6在R15+R17//R18端产生的分压,运放输出虽然没有失真,但是输入并没有放大两倍。0 ?7 d+ B1 E' \: ^7 `
(2)第二种抬压电路:改进的R17与R18分压,增加了一个4.7V的电压基准。) c: F7 k* V8 L+ S3 W/ s

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8 K' ^8 ^; A8 o/ a* _9 v抬压电路2; |& A0 x5 s* ^$ ~' }4 k5 i' P8 w
此抬压电路可以抬压4.7V,但是放大倍数不变,与第一种情况相同,是由于交流分析时,运放放大的是R2与R10之间的分压,导致没有放大两倍,如果调整R7=30k,会得到放大两倍的输入信号,但仍然是没有电容隔直的作用,导致最终直流偏置也被放大,无法做到抬压4.7V。2 P! }4 C' J" V/ v% x: x: o1 S) I: v
(3)第三种抬压电路:加上电容隔直。
2 s  q2 }. Q' D0 D; I$ Y

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- R+ _7 o7 t" _3 a) S直流分析:交流信号接地,电容相当于断路,电路图如下:0 @' t4 l/ ]( I; r! u

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0 i1 b) ]% \/ y4 M" w
此时相当于一个跟随器,直接将直流信号一比一跟随到输出。
4 D* W2 O! w0 U5 r: F交流分析:直流信号接地,电容相当于短路,电路图如下:
2 y0 U0 b1 \1 Y# w! }

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4 y8 U/ V/ L6 i+ s  z此时由于原来的直流信号为0,R26与R27上没有电压,此时运放的正极相当于只有正弦信号输入,此时电路为一个同相比例运算电路,示波器查看,输出信号被放大两倍。. f+ E( x: q5 C2 I! x
综上,经过直流分析与交流分析可以满足需求,该电路可以使用。/ w+ {( L3 J! Z
问:如果我要放大一倍并抬压怎么办。
. _( w2 i  G0 C5 s/ B6 K) {答:使用反向放大器,如下图所示6 U2 l' \$ ~+ Y" \! d9 F& D. ?

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4 ]3 D6 l. r! b0 m; K. ?. `满足了需求,但是反向了,后续还需要再加一个反向比例运算器进行再反向处理。这种情况怎么办?6 b. _2 |" w7 k( l

8 ~6 W2 w8 i! h& V声明:! F2 {1 T, C0 [8 b2 G% R2 w) E
本文转载自工程师看海公众号 ,如涉及作品内容、版权和其它问题,请联系工作人员微(13237418207),我们将在第一时间和您对接删除处理!投稿/招聘/广告/课程合作/资源置换 请加微信:13237418207$ |- u$ z  K& J$ c  R. [

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: m4 U7 `) I! G0 w# t你的同向放大电路输出信号准确吗?看看都有哪些误差来源?6 N+ G# |% I2 p5 _# o, {' Z
& C& Y+ m2 m$ r; R# _+ h7 R

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容性反射和感性反射1 p( a" p) C" ?0 A5 I( I% Q

- q) G# P9 m$ L$ }' a) G3 g% p3 o) t
3 C# `0 \8 D8 N$ N# ]  t4 U" A1 H* H7 m% W, C6 G$ e

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