同相+反相两级放大的稳定性问题

崂山 · 发表于 2024-7-24 07:53:22

本帖最后由崂山于 2024-7-24 07:54 编辑

后面就是个普通的反向放大器  本身很稳定；
前面是个同相放大器，这个电路需要避开一个特定的放大系数    我现在记不清这个系数是几了。

大概不是2，就是3 只要不是这个特定的放大系数，系统就是稳定的。否则会出现振荡。
你的前面那一级放大，似乎正好中彩

恭喜！

MT4S301 · 发表于 2024-7-25 10:34:26

本帖最后由 MT4S301 于 2024-7-25 10:44 编辑

可以先读2文档了解一种降低噪音、提升带宽的方法：
ADI公司【模拟对话】选文的Figure 1 ：https://www.analog.com/en/resour ... rete-amplifier.html
Linear System公司应用笔记的Figure 4(b) ：https://www.digikey.cn/zh/pdf/l/ ... 89-application-note

具体这么用您的器件实现，之后有空在展开。

1996 · 发表于 2024-7-25 12:16:33

MT4S301 发表于 2024-7-25 10:34
可以先读2文档了解一种降低噪音、提升带宽的方法：
ADI公司【模拟对话】选文的Figure 1 ：https://www.ana ...

非常感谢，待我先搞一个方案实验学习一波您再指导不迟

MT4S301 · 发表于 2024-7-25 13:24:40

仍然不赞同OP27工作到3M，它说到底设计上不考虑这块，有可能300mV输出波形不是正弦波。。。
具体的Slew速度还要看您给OP27的供电电压：

OP27_ADI.png (69.14 KB, 下载次数: 0)
数据手册里测量Slew rate、FPBW给的都是30V供电。这时OP27消耗3mA电流。
假如您用10V供电，根据ADI版手册，OP27消耗电流只有2.2mA。减少的800uA中，可能有部分是给内部限速电容充放电的甲类电流。OP27给不出乙类电流，所以偏流降低=SR降低。我担心电压低于30V时SR显著降低，FPBW随之下降。

OP27数据手册量SR给的条件还有一条【RL>2kΩ】，您在#42楼贴的电路，RL与二极管正向电流相关。但是无论如何最大很难超过1kΩ，最小轻松达到350欧。。。比数据册里规定的负载更重。

再下一个问题。按照#42楼贴的电路，运放无论正负输出，输出脚都要正向偏置2只二极管。我以表头运放输入+300mV为例计算运放输出脚的实际电压：（应用虚短、虚断条件）
1、反相输入端电压=同相端电压=+300mV。据此求出流过100欧电阻的电流是3mA。
2、由于虚断，200欧姆电阻上的电流等于100欧电阻上的电流。那么200欧姆两端产生600mV电压。
3、正信号输入时D2、D3导通。虽然您仿真用4148硅管，我假设最好情况下您有3mA电流压降仅300mV的肖特基二极管。2根二极管一共压降600mV。
三个电压串联相加，则输入300mV时运放输出脚的电压实际为1.5V。当输入是Vpk=300mV正弦信号时，运放需要slew出Vpk=1.5V的交流（不是正弦波）信号。

MT4S301 · 发表于 2024-7-25 13:40:51

diode ring整流依靠运放高SR的输出电压来瞬间开/关对应的二极管。假如运放光为输出信号本身SR都捉襟见肘，没有足够快的速度在2组二极管间完成通断切换。可能无法达成整流功能。

MT4S301 · 发表于 2024-7-25 14:03:26

本帖最后由 MT4S301 于 2024-7-25 14:04 编辑

MT4S301 发表于 2024-7-25 13:40
diode ring整流依靠运放高SR的输出电压来瞬间开/关对应的二极管。假如运放光为输出信号本身SR都捉襟见肘， ...

刚才仿真出来，果不其然

楼主看着办吧。。

屏幕623.png (88.24 KB, 下载次数: 0)

屏幕5725.png (75.27 KB, 下载次数: 0)

屏幕5955.png (82.7 KB, 下载次数: 0)

俺根据仿真结果认为OP27做有源整流没法超过50kHz

1996 · 发表于 2024-7-25 14:30:15

本帖最后由 1996 于 2024-7-25 14:31 编辑

MT4S301 发表于 2024-7-25 13:24
仍然不赞同OP27工作到3M，它说到底设计上不考虑这块，有可能300mV输出波形不是正弦波。。。
具体的Slew速 ...

这个问题我也意识到了，所以采用OP27做表头实在不合适，甚至作为输入缓冲级都不够好，接成跟随器，负载数十k，1MHz以后电压增益增加（实验结果同仿真结果一致），若放大的话，又遭受FPBW限制，表头确定使用AD843
OP27若作为中间放大级使用，用于补偿表头高频读数下降（使用AD843做表头时，需要在2MHz处补偿3dB），不过有些取巧嫌疑，同时补偿范围也不太够用，还不如用分立件搞两个20dB放大器，补偿的问题交给好脾气的AD843
重新标注了位号忘记改文字说明了，元件位号和文字说明有些不对应
总体电路结构.png

1996 · 发表于 2024-7-25 14:38:41

MT4S301 发表于 2024-7-25 14:03
刚才仿真出来，果不其然楼主看着办吧。。

仿真波形和我实测一样，方波（峰峰值为4个二极管导通电压）叠加正弦（200mVp-p）的样子，和AD843差远了，下图，满打满算200多吧，如果参考DA16毫伏表8%误差的带宽标准……稍微较真一点只能算20kHz，音频倒是够用了，前级放大也简单了
OP27表头频率特性.JPG

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