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關(guān)于運放輸出如何限幅？ |
| 作者：zjp8683463 欄目：模擬技術(shù) |
電路如圖，AD620為儀表運放 [（V1+）-（V1-）]為一個-10~+10V的差分信號。 Vo=（V1+）-（V1-）。 那么Vo也是一個-10~+10V的信號，而我不希望輸出有負(fù)電壓， 在不改變這個電路的基礎(chǔ)上（電路的目的不是+/-10V轉(zhuǎn)變成0~10V） 用在輸出級加附加其他限幅電路的方法來實現(xiàn)，改如何設(shè)計？
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| 2樓： | >>參與討論 |
| 作者： zjp8683463 于 2006/12/26 16:46:00 發(fā)布：
直接加個鉗位二極管會不會燒AD620 |
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| 3樓： | >>參與討論 |
| 作者： 赤鑄 于 2006/12/26 22:37:00 發(fā)布：
這個 輸入為正, 相當(dāng)于跟隨器 輸入為負(fù), 二極管截止 這個電路要求運放能承受一定的輸入差模電壓, 注意運放選型
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| 4樓： | >>參與討論 |
| 作者： 赤鑄 于 2006/12/26 22:38:00 發(fā)布：
而且這個電路動態(tài)特性較差 負(fù)輸入時, 運放輸出負(fù)向飽和, 切換到正時有較長建立時間 |
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| 5樓： | >>參與討論 |
| 作者： computer00 于 2006/12/26 22:39:00 發(fā)布：
輸出串聯(lián)一個電阻，再接二極管箝位。 |
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| 6樓： | >>參與討論 |
| 作者： 赤鑄 于 2006/12/26 22:40:00 發(fā)布：
00 說的辦法較簡單 如果你允許有小的負(fù)電壓, 用這個更好 |
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| 7樓： | >>參與討論 |
| 作者： zjp8683463 于 2006/12/27 8:56:00 發(fā)布：
00說的我明白 但是輸出就是高阻了，沒意義了。 如果后面再加跟隨的話，可能還是直接把跟隨器的電源限制在-2~12V好點。 赤鑄的圖輸出與輸入的精度比較低哦~ 有沒有更好的辦法。 |
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| 8樓： | >>參與討論 |
| 作者： awey 于 2006/12/27 9:20:00 發(fā)布：
改在輸入端嵌位 |
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| 9樓： | >>參與討論 |
| 作者： HWM 于 2006/12/27 9:24:00 發(fā)布：
采用OO的方法，后面再加一級跟隨。 |
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| 10樓： | >>參與討論 |
| 作者： 赤鑄 于 2006/12/27 16:16:00 發(fā)布：
我那個圖復(fù)雜了些 但不要說它“精度比較低”，那叫半波精密整流，至少靜態(tài)精度是最高的，“輸入為正, 相當(dāng)于跟隨器”，發(fā)明它的人要生氣了…… 實際上按 10 樓的方法比較實用 |
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| 11樓： | >>參與討論 |
| 作者： zjp8683463 于 2006/12/27 16:40:00 發(fā)布：
赤鑄 因為我的電路精度和線性要求高。 在設(shè)計運放電路的時候很少用二極管這類非線性器件， 所以沒怎么仔細(xì)考慮就排除了。 這個電路的意思我明白了，是個不錯的單相輸出電路， 但不適合儀表運放做高精度的輸出。 10樓的方法已經(jīng)在我考慮之內(nèi)，就是還要加一級運放， 成本就又要多5~10塊錢，所以我想找一個簡單的方法。 不過現(xiàn)在也只有這個方法比較可靠和方便了，謝謝大家 * - 本貼最后修改時間：2006-12-27 16:51:15 修改者：zjp8683463 |
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| 12樓： | >>參與討論 |
| 作者： computer00 于 2006/12/28 0:33:00 發(fā)布：
加個電阻，輸出電阻也不會太高的，當(dāng)然還要看后級的負(fù)載情況 同時在前級進(jìn)行箝位，這樣輸出負(fù)壓不會太大，所以輸出端就可以使用較小的電阻，甚至干脆不用。 |
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| 13樓： | >>參與討論 |
| 作者： zjp8683463 于 2006/12/28 9:38:00 發(fā)布：
computer00 電路后級是一個 閥，接受電壓范圍有限， 輸入阻抗不明。 但電路的輸出阻抗肯定不能高于100歐（一般在20歐）， 不然通用性太差。 考慮到電路實際情況，在前級加鉗位行不通， 其實輸出的負(fù)電壓是有用的。 |
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| 14樓： | >>參與討論 |
| 作者： 赤鑄 于 2006/12/28 22:18:00 發(fā)布：
什么閥需要那么高精度？ 精密半波整流都不夠？ 機電執(zhí)行裝置（而且是模擬信號控制的）有 1% 就相當(dāng)高了吧 負(fù)電壓又是有用的……不知道你需要什么了 |
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| 15樓： | >>參與討論 |
| 作者： zjp8683463 于 2006/12/29 10:37:00 發(fā)布：
赤鑄 冷扎的系統(tǒng)的控制閥 要求精度還是很高的，0.1%還是要的，特別是重復(fù)性和線 性度，不然扎出來的鋼就搞笑了~~ 電路圖其實是這樣的，輸入+/-1.25 +/-2.5 +/5 +/-10V 4個檔位 的信號，都是全差分輸入，沒“地”。輸出+/10V，但輸入可能超量 程，輸出也就會超+/-10V，就會損害閥（輸入最大+/-13V） 設(shè)AD620增益為K，則 VH＝K（V+ － V-）+ VL ； （VL －Vb） ＝－（VH －Vb）； 推導(dǎo)得到： VL+VH=2Vocm； VH-VL=K（V+ － V-）； VH＝Vocm ＋1/2 K（V+ － V-）； VL ＝Vocm －1/2 K（V+ － V-）； 有興趣你也分析下 * - 本貼最后修改時間：2006-12-29 10:47:26 修改者：zjp8683463
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| 16樓： | >>參與討論 |
| 作者： 赤鑄 于 2006/12/29 22:56:00 發(fā)布：
你的意思是兩路非負(fù)電壓構(gòu)成正負(fù)差動輸出？ 你這里要限制的其實是差分電壓，而非絕對電壓。限制負(fù)電壓不過是因為正電源是 12V，沒有負(fù)電壓自然不會超過 +/-13V 限流電阻＋二極管的方式對你不合適。要驅(qū)動閥，顯然應(yīng)該是低阻抗輸出，你這里是差動輸出，就需要兩套電阻＋二極管＋跟隨器。 既然你的精度要求這么高，電路自然越簡單越好。 所以限流電阻應(yīng)該串在 -12V 電源上（濾波電容之外），也就是電源 RC 濾波電路，只不過這里的首要目標(biāo)是限流。 正負(fù)電源不對稱對精度的影響也很小。 |
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| 17樓： | >>參與討論 |
| 作者： zjp8683463 于 2006/12/30 12:19:00 發(fā)布：
赤鑄 對這個電路，你還需要再想下。 其中Vocm=5V，不然輸出就不是圖中所標(biāo)的那樣。 VH和VL不是獨自的，VH和VL是互動的，注意下面2個公式 VH＝K（V+ － V-）+ VL ； VL+VH=2Vocm。 如輸入-10V，增益為2時，按理論計算，則 VH=-5V，VL=15V，由于運放飽和，VL=11V 那么通過AD620反饋，VH=-9V，則Vo=-20V，可能燒伐。 此時只遵守第一個公式，第二個公式被破壞。 當(dāng)輸入10V時，AD620飽和，VH=11，VL=-1V。 只要限制VH永遠(yuǎn)為正電壓，那么輸出絕對不會超+/-13V。 在-12V電源上功率不足好象會導(dǎo)致運放輸出阻抗變大，我記得好象 會這樣，不過沒做過具體實驗。 另外會減少我的輸入共模范圍，輸入是+/-10V差模，那么輸入共模 應(yīng)該預(yù)留余量，+/-10V以上。 * - 本貼最后修改時間：2006-12-30 12:50:19 修改者：zjp8683463 |
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| 18樓： | >>參與討論 |
| 作者： 赤鑄 于 2006/12/30 20:48:00 發(fā)布：
你說的“在-12V電源上功率不足好象會導(dǎo)致運放輸出阻抗變大” 問題并不如你想象的那么嚴(yán)重 運放或儀放有個指標(biāo)叫做“電源抑制比 PSRR”，你的系統(tǒng)處理的應(yīng)該是直流或低頻信號，此時 PSRR 指標(biāo)相當(dāng)高，電源限流不影響輸出阻抗 另外電源限流電阻無需太大，只要保證二極管箝位時，故障電流不超過合理限度就可以了，例如限流 50MA，限流電阻只需約 10V/50MA=200ohm，取 AD620+運放的電源電流為 5mA，則正常工作時電阻兩端壓降只有 1V，-12V 降為 -11V，對輸入共模范圍影響也很小。 輸入差模 +/-10V，如果是對地對稱的，則單端電壓不會超過 +/-5V 還有一種方法就是在電源上串聯(lián)三極管恒流源，模電教材上都有的那個電路，此時壓降更低，限流更有效。 你圖上沒標(biāo) VH 和 VL，你的精確計算我也不用重復(fù)，這里的關(guān)鍵是極限參數(shù)的控制。 現(xiàn)在我基本清楚你的要求，也可以明確了：電阻限流＋二極管鉗位＋跟隨器的方案對你的系統(tǒng)不合適。 保護措施的一個基本要求應(yīng)該是：只依賴少量可靠元件，不依賴精確運算和復(fù)雜元件。作為保護措施，這里的“正統(tǒng)”解決方案有： 1. 負(fù)電源限流（最好是恒流限流）＋二極管鉗位 2. 半波精密整流（運放反相輸入端串聯(lián) 5k～20k 電阻） |
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| 19樓： | >>參與討論 |
| 作者： zjp8683463 于 2006/12/31 9:14:00 發(fā)布：
輸入差模 +/-10V，如果是對地對稱的，則單端電壓不會超過 +/-5V 你誤解了，輸入共模電壓不一定是0 輸入差模 +/-10V不是對地標(biāo)稱的 當(dāng)負(fù)電源降低到-11V以下，那么輸入會飽和 用普通運放肯定沒有儀表運放來的精度高，而且麻煩 儀表運放其實就是3個OP27組成的一個差分轉(zhuǎn)單端的電路，不過內(nèi)部 電阻都是 激光調(diào)整過的，精度都在萬分之一以上 * - 本貼最后修改時間：2006-12-31 10:45:37 修改者：zjp8683463 |
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