使用运放放大方波时候产生的过冲和振铃怎么消除

13513459073

最近要做一个数字信号采集的装置，打算用STM32F407VET6的ADC来实现，但是信号源是交变信号，而ADC只能转换正的电压，所以想用运放构成一个加法器，将交变信号整体抬升到正半轴内，电路很简单，运放采用AD823，电阻值均如仿真图所示，输入的直流电压由TL431分压得到的，但是在搭建好电路实际测试的时候发现，方波在上升沿和下降沿的过程中均出现过冲振铃的现象，之前没有做过相关的信号采集项目，所以不知道遇到这种情况应该怎么做。

bobjams

既然是数字信号，为什么不用数字电路来整形？

大孔景元

运放都从信号输入到信号输出是有延迟的，在脉冲前沿输入的一瞬间，反馈信号是要迟一些到达的，这样运放实际上是瞬间开环，输出的脉冲前沿就会有一个上冲，当反馈信号到达反向输入端时又会矫枉过正，反反复复形成一串振铃，振铃间隔就是运放的延迟时间。
用速度高延迟小的运放，上冲和振铃就窄一些、小一些，但不能完全消除，可在输出加一个适当的小电容试试

13513459073

bobjams 发表于 2018-11-4 00:08
既然是数字信号，为什么不用数字电路来整形？

是方波信号，Vpp为100mV~3V的方波信号。

13513459073

大孔景元 发表于 2018-11-4 00:41
运放都从信号输入到信号输出是有延迟的，在脉冲前沿输入的一瞬间，反馈信号是要迟一些到达的，这样运放实际 ...

听您这么一分析我终于明白了这个过冲振铃的成因，不过在我使用LM358做这个电路的时候是没有过冲振铃现象的，但是波形上升沿下降沿的时间会变长，方波成为了梯形波，是不是压摆率对振铃的形成有影响？

jackruru

运放输出端对地加一个680欧姆电阻试试看。。。

iffi123

有些运放不能工作在放大倍数过低的场合

martian618

输入信号滤波一下或者前级运放设计为低通滤波器。

sandan

如果输出频率固定，最简单的就是输出并个合适小电容。

数字波调到平均采样，和带宽限制打开，或许就没有了。

大孔景元

13513459073 发表于 2018-11-4 00:55
听您这么一分析我终于明白了这个过冲振铃的成因，不过在我使用LM358做这个电路的时候是没有过冲振铃现象 ...

这类运放开环带宽仅有几赫兹到几十赫兹，当然不会有过冲了，但前沿变缓，波形难看

13513459073

大孔景元 发表于 2018-11-4 14:19
这类运放开环带宽仅有几赫兹到几十赫兹，当然不会有过冲了，但前沿变缓，波形难看

是的，但是如果我想给一个信号加一个直流偏置，却又不想改变信号原来的样子（如波形，峰峰值，频率等）有什么办法吗？

miaoji70

反馈电阻并一个补偿电容，几pF～几十pF

iffi123

线性电路要放大方波信号又不走样，本身就困难的, 运放SR低了，跳变跟不上，SR高了又容易过冲

其实把信号放大合适幅度后，接个施密特输入的反相器整形一下就可以

shiuyipyuen

国外用稳压管双 向并接砍尖峰

liufan2007

楼主是要采集出波形，是要计算频率？ 占空比？还是波峰值，波谷电压值？
还是要采集到离散化的方波？

如果要采集离散化方波，因为上升沿和下降沿太快了，必须使用高速的ADC采样，你这里用STM32的ADC采样，那就不要想了。

如果是采集方波的数字参数，如频率，占空比，用逻辑门整形后，用STM32的输入捕获就行了。不需要用ADC。

如果是采集方波的波峰电压值，或者波谷电压值？可以用ADC采样，当然要看信号频率和ADC的采样速度了。至少保证一个信号周期内采集6次，再用软件判断最大值最小值。

就单单你说的运放有过冲，和你的布线有关，临时解决办法是在反馈电阻上并联一个PF级的
电容，用不同的电容一个一个试，直到没有过充为止。