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回复: 57

有人用OP07将毫伏级别的信号放大吗?效果如何

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出0入0汤圆

发表于 2012-3-10 14:35:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
有人用它放大到200倍吗?


噪声大吗?

阿莫论坛20周年了!感谢大家的支持与爱护!!

你熬了10碗粥,别人一桶水倒进去,淘走90碗,剩下10碗给你,你看似没亏,其实你那10碗已经没有之前的裹腹了,人家的一桶水换90碗,继续卖。说白了,通货膨胀就是,你的钱是挣来的,他的钱是印来的,掺和在一起,你的钱就贬值了。

出0入476汤圆

发表于 2012-3-10 16:03:17 | 显示全部楼层
直接一级就放大200倍的话,不是很推荐。建议用两级。OP07比较老了,建议用一些新的IC,性能会好很多。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-3-10 18:26:55 | 显示全部楼层
回复【1楼】wy2000
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哦,谢谢楼上。

有哪位大侠知道详细的参数吗?

出0入98汤圆

发表于 2012-3-10 18:40:40 | 显示全部楼层
OP07噪音不算大 200倍可以用3块OP07构成仪放

出0入0汤圆

发表于 2012-3-10 18:51:32 | 显示全部楼层
毫伏级信号不算弱,信号放大当然没问题

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-3-10 19:02:35 | 显示全部楼层
回复【4楼】not_at_all
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哦,我看了数据手册,如果放大200倍的话,带宽只剩下5kHz了。

关键是我没有东西测试,放大200倍之后,会不会将运放内部的噪声也放大。以至于到了不可接受的程度。

出0入663汤圆

发表于 2012-3-10 19:03:55 | 显示全部楼层
关注噪声的话可以考虑AD797。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-3-10 22:18:51 | 显示全部楼层
回复【6楼】gzhuli  咕唧霖
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谢谢gzhuli的建议。你知道具体噪声的计算方法吗,op07买了50片,如果可以不换AD797那么尽量不换

出0入0汤圆

发表于 2012-3-10 22:39:45 | 显示全部楼层
应该可以。

出0入663汤圆

发表于 2012-3-10 23:56:19 | 显示全部楼层
回复【7楼】deadline2012
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计算方法?噪声这玩意很复杂,跟电路参数有莫大关系,三两句话说不清的,去google搜“OPAMP noise”看看几家大厂的AN吧,里面有各种电路模型的分析。
粗算的话按手册的输入噪声参数乘以放大倍数就是了,以Analog OP07C为例,en=0.38uVp-p,放大200倍就是76uVp-p。

出0入4汤圆

发表于 2012-3-23 17:31:00 | 显示全部楼层
OP07还是很好的产品

出0入0汤圆

发表于 2012-3-23 17:33:19 | 显示全部楼层
我用过,噪声很难接受

出0入0汤圆

发表于 2012-3-23 17:39:35 | 显示全部楼层
3块->仪表

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-3-23 17:55:11 | 显示全部楼层
把我找到的资料贡献给大家,哈哈。:)

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出0入0汤圆

发表于 2012-3-24 08:30:53 | 显示全部楼层
op07等级的OPA放大毫伏级到200倍是比较轻松的,前提是电路设计合理。
一级放大直接搞到200倍就是一种不合理。两级比较好。调零根据情况加。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-3-26 07:33:19 来自手机 | 显示全部楼层
Sullivan 发表于 2012-3-24 08:30
op07等级的OPA放大毫伏级到200倍是比较轻松的,前提是电路设计合理。
一级放大直接搞到200倍就是一种不合理 ...

你能给出一个设计合理的参考电路吗?

出0入0汤圆

发表于 2012-3-26 10:16:39 | 显示全部楼层
AD的产品也不错 之前用过一片AD620 采用两级放大,性能还挺好

出0入0汤圆

发表于 2012-3-27 19:06:09 | 显示全部楼层
deadline2012 发表于 2012-3-10 19:02
回复【4楼】not_at_all
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你好
”如果放大200倍的话,带宽只剩下5kHz了。“
这个是怎么看的啊?

出0入0汤圆

发表于 2012-3-29 17:39:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 jiangshaoyatui 于 2012-3-29 17:40 编辑

你的信号是直流还是交流? 交流的话频率是多少?
OP07适合直流和低频方法
一般来说都不应一级放大到200倍  
当然还跟你的实际要求有关系

出0入0汤圆

发表于 2012-3-29 21:10:21 | 显示全部楼层
毫伏级别的绝对没问题

出0入0汤圆

发表于 2012-3-29 22:32:18 | 显示全部楼层
afei8856 发表于 2012-3-26 10:16
AD的产品也不错 之前用过一片AD620 采用两级放大,性能还挺好

AD620和op07放在一起比不了啊,一个奔驰一个丰田

出0入0汤圆

发表于 2012-3-30 09:50:45 | 显示全部楼层
楼主测试效果如何啊?OP07双电源得上才可以哦。

出0入0汤圆

发表于 2012-3-30 12:18:43 | 显示全部楼层
没有问题的

出0入0汤圆

发表于 2012-3-31 07:31:52 | 显示全部楼层
deadline2012 发表于 2012-3-26 07:33
你能给出一个设计合理的参考电路吗?

OPA放大电路还有什么好给的?根据信号阻抗选择同相或者反相放大(优先反相),然后两级串起来就行了。一级15倍左右,两级就200多。
AD620放大单端信号完全没有性价比,仪表放大器的特点是高输入阻抗和高共模抑制,如果用不到这两个特性,使用就不是很恰当。

出0入0汤圆

发表于 2012-3-31 07:45:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 Sullivan 于 2012-3-31 07:49 编辑
deadline2012 发表于 2012-3-26 07:33
你能给出一个设计合理的参考电路吗?


为什么说单级OPA放大不宜过大,是因为任何实际的OPA放大倍数都不是无穷大。OPA的开环增益在闭环电路中被分成了两部分,一部分用于反馈一部分用于输出。即开环增益减去输出增益后,剩下的增益用于反馈。反馈部分的增益越高,两个输入端的差别越小,越接近虚短状态。如果输出增益占用比例过大,则虚短状态就不会很理想,可以认为是产生了一个失调电压Vos。因此,100倍分成两个10倍,则每一级放大器的输出增益都会降低,同时反馈增益更大,也就更准。那么为什么不分成10级或者更多,是因为每一级opa都会附加一个固有的失调电压以及烦人的时漂和温漂,设计时需权衡增益误差带来的失调与opa带来的固定失调,使两者乘积最小的方案就是最优方案。一般我的经验100~1000对于op07来说两级是比较好的,100以下一级也不错。凡事没有绝对界限,以实践为准。

出0入0汤圆

发表于 2012-3-31 08:50:16 | 显示全部楼层
Sullivan 发表于 2012-3-31 07:45
为什么说单级OPA放大不宜过大,是因为任何实际的OPA放大倍数都不是无穷大。OPA的开环增益在闭环电路中被 ...

看了楼上大师说的太好了,又去仔细看了下模电书。但是这个输入失调电压:Uos是运放前级 差动电路固有的失调电压,与负反馈深度没关系吧?

出0入0汤圆

发表于 2012-3-31 09:10:55 | 显示全部楼层
用两级放大吧 稳定第一 带宽足够

出0入0汤圆

发表于 2012-3-31 09:46:19 | 显示全部楼层
OPA2227也挺不错的,奥沙利文的讲解很精辟。

出0入0汤圆

发表于 2012-3-31 10:04:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 USACH 于 2012-3-31 10:05 编辑

OPA277P的参数相当强大,价格也不是很贵,应用手册上说单极最好不要超过100倍。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-3-31 14:16:46 | 显示全部楼层
Sullivan 发表于 2012-3-31 07:45
为什么说单级OPA放大不宜过大,是因为任何实际的OPA放大倍数都不是无穷大。OPA的开环增益在闭环电路中被 ...

谢谢大师的讲解,H(s)=A/(1+AF) ,你的意思是如果F太小了,那么H(s)= 1/F就不怎么成立了。

将op07接成放大200倍的信号,除了有一个直流放大偏差之外,还存在其他问题吗?我实际试验中发现,输出端的电压在不断的波动,不知道是不是震荡了,还是其他原因,按道理相位裕度很容易满足,不会振荡。

出0入0汤圆

发表于 2012-3-31 19:11:02 | 显示全部楼层
zxwr7282 发表于 2012-3-31 08:50
看了楼上大师说的太好了,又去仔细看了下模电书。但是这个输入失调电压:Uos是运放前级 差动电路固有的 ...

你好,大师的称呼我万万不敢当。
实际OPA的失调是由两部分组成的,你说的是制造工艺中所出现的非对称性所引起的。
试想一下,有一个理想的OPA,其输入级完全对称,但是其开环增益是有限的,比如说10倍,当然这是一个很小的数字,仅仅举例子而已。
那么,当正负输入端输入0.1V的直流信号时,输出端就输出1V的直流信号。在这里虽然没有负反馈,却也没有发生饱和,为什么,因为开环增益是有限的。此时输入端的0.1V等效于失调电压。
对于实际的OPA,增益一般也就是十万到一百万左右,如果输入百万分之一伏特,即使没有负反馈也不会饱和,这只是把上面的例子微缩化了。也就是说,只要OPA的增益不是无穷大的,那么不论接成什么负反馈形式,在输入端都会产生一个失调电压,这个失调不是制造工艺的误差造成的,是有限的开环增益所必然带来的。这个失调在使用中完全等效于制造中非对称性所产生的失调。
有点罗嗦,不知道说明白没有

出0入0汤圆

发表于 2012-3-31 19:18:09 | 显示全部楼层
deadline2012 发表于 2012-3-31 14:16
谢谢大师的讲解,H(s)=A/(1+AF) ,你的意思是如果F太小了,那么H(s)= 1/F就不怎么成立了。

将op07接 ...

OP07按说放大200倍不论同相还是反相都不会有稳定性问题。如果排除输入信号受到干扰的话,还是那老一套查错办法:给OPA加退藕电容,注意单点接地。
看看干扰是不是50Hz的电网干扰。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-3-31 22:24:57 | 显示全部楼层
Sullivan 发表于 2012-3-31 19:11
你好,大师的称呼我万万不敢当。
实际OPA的失调是由两部分组成的,你说的是制造工艺中所出现的非对称性所 ...

如果Vos是个恒定的值,那么在实际的电路中是可以归零的,但问题是它随着温度变化而变化。

出0入0汤圆

发表于 2012-3-31 22:25:53 | 显示全部楼层
楼上,失调不是这么定义的吧
失调电压是当输出为0时,输入端需要额外增加的一点点偏压,这个就是制造的不对称性造成的,和增益什么的没关系。如果输入端短接,输出端会有一个Vos乘以一个放大倍数的输出。

出0入0汤圆

发表于 2012-3-31 22:37:40 | 显示全部楼层
另外回复楼主,单级放大电路不建议超过100倍,这是在任何放大电路里都有的一个默认的规则。其主要原因是额外的正反馈不好处理,容易引起系统的不稳定。这些正反馈可能包括电源、pcb板、空间等等非常复杂的因素;如果这些都处理好了,也不是不可以做。
OP07没用过,LM324是我最常用的,两级放大1000倍都没问题的;同样也需要考虑各种正反馈路径的退耦。另外就是Vos,比如lm324的Vos最大4mV,放大1000倍后大约就是4V了,这时有必要考虑Vos的补偿。

噪声问题不是问题,对于你说的mV级别的信号,如果带宽不是很高的话,肯定是够用的。

出0入0汤圆

发表于 2012-4-1 04:44:47 | 显示全部楼层
你这个用3块OP07做仪放吧,要不用专用仪放.
关键是温漂的控制.

出0入0汤圆

发表于 2012-4-1 06:54:58 | 显示全部楼层
你们还是没有仔细看我写的。
我们不论用于同相放大或反相放大,在分析时都会用到虚短概念。问题是,实际的OPA做不到虚短,就因为开环增益是有限的。这个“达不到虚短程度的电压”在对后级的作用上表现与“先天型失调电压Vos”是一样的,是等效的。但是在低放大倍数使用时,这个“开环增益有限”带来的“失调电压”能被忽略,高放大倍数时,也许就不再能够忽略了。就这么简单。
说一句题外话,如果输入OPA的电阻过大,输入偏置电流Ib与输入电阻的乘积也会产生一个等效于“先天失调电压”的我依然称之为“失调电压”东西。
写到这里突然感觉有点无意义,因为现在的设计过程是要权衡钱和时间的,也许你多舍得花点钱买个好运放,这些都可以在一定程度上忽略掉,从而节约大量时间。
就到这里吧。

出0入0汤圆

发表于 2012-4-1 08:23:48 | 显示全部楼层
Sullivan 发表于 2012-4-1 06:54
你们还是没有仔细看我写的。
我们不论用于同相放大或反相放大,在分析时都会用到虚短概念。问题是,实际的O ...

是的,单级放大倍数越大,采用虚短的方法误差越大,也就是电路跑出深度负反馈后,电路将不工作在线性区,所以就不能用虚地(虚地=虚短+虚断)分析。这个还是能理解的。 至于说到时间和钱,当初我做个产品采集压力信号的 毫V信号,介与时间和产品的利润就直接选择的AD622,但是这个产品开始我用的LM324 3运放搭的仪放电路,就没能完成指标。就是输入失调电压在搞鬼。不知道是电路处理的不恰当还是别的愿意,是静态输入失调电压,还是电路动态失调电压引起的。不过搞技术的不能因为时间和钱的关系把产品做出来,就不追求仪放真谛,虽然是个菜鸟。但是也可以追求。最后感慨下:物质横流的社会很难保持一个平静的心扑在技术上,浮躁呀。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-4-1 08:55:33 来自手机 | 显示全部楼层
mored 发表于 2012-3-31 22:25
楼上,失调不是这么定义的吧
失调电压是当输出为0时,输入端需要额外增加的一点点偏压,这个就是制造的不对 ...

你说的这个只是测量方法,不是失调电压产生的原因。失调电压与温度,工艺,工作的电压有关。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-4-1 08:58:31 来自手机 | 显示全部楼层
mored 发表于 2012-3-31 22:37
另外回复楼主,单级放大电路不建议超过100倍,这是在任何放大电路里都有的一个默认的规则。其主要原因是额 ...

我对你说的这个额外的正反馈特别感兴趣,你能具体说说是怎么形成正反馈的呢?

出0入0汤圆

发表于 2012-4-1 10:22:07 | 显示全部楼层
deadline2012 发表于 2012-4-1 08:55
你说的这个只是测量方法,不是失调电压产生的原因。失调电压与温度,工艺,工作的电压有关。 ...

我没说这是原因,这是结果。其根本原因就是电路的不对称性

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-4-1 10:49:58 来自手机 | 显示全部楼层
我的最终决定是采用两级放大!

出0入0汤圆

发表于 2012-4-1 11:06:11 | 显示全部楼层
Sullivan 发表于 2012-4-1 06:54
你们还是没有仔细看我写的。
我们不论用于同相放大或反相放大,在分析时都会用到虚短概念。问题是,实际的O ...

虽然开环增益的不足、失调电流、偏置电流都可以等效为失调电压,但我认为混淆他们的概念还是不可取的。虽然这样会便于你的理解,但把他们笼统地成为失调电压,这样会引起初学者的概念混乱并导致设计上的复杂

即使运放的开环增益是1000倍,放大倍数限制在100,虚短的概念也只不过10%的误差。开环增益为10000,误差不过1%。所以应用虚短的概念引入的误差对于大多数运放应用基本可以忽略。
失调电压为什么要折合到输入端,因为这是和总放大倍数有关系的,对于多级运放直流耦合级联来说,第一级的失调电压同样会被放大,这样理解会便于电路的设计。就如38楼所说,lm324的失调可以达到4mV,如果做一个100倍的放大器,不管用多少级,只要是直流耦合,输出就会有400mV的偏差。
偏置电流是运放工作所必需的,这就要求设计电路运放的同向、反向输入端的电阻必须匹配。
失调电流是偏置电流的不对称引起的,这个和失调电压是一致的,同样,最终会被总的增益放大到输出端。

只有正确理解了这几个概念,才会设计出合适的电路来达到目的

出0入0汤圆

发表于 2012-4-1 11:26:40 | 显示全部楼层
deadline2012 发表于 2012-4-1 08:58
我对你说的这个额外的正反馈特别感兴趣,你能具体说说是怎么形成正反馈的呢? ...

最简单的,地阻抗、电源阻抗;高频的分布电容、分布电感、长走线

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-4-3 19:00:35 | 显示全部楼层
mored 发表于 2012-4-1 11:26
最简单的,地阻抗、电源阻抗;高频的分布电容、分布电感、长走线

OP07的带宽不到1MHz,高频分布电容需要考虑吗?

电源和地上面的阻抗会导致电源有波动,也就是PSRR在其作用,还是没看出正反馈途径在哪里。

出0入0汤圆

发表于 2012-4-15 02:43:18 | 显示全部楼层
Sullivan 发表于 2012-4-1 06:54
你们还是没有仔细看我写的。
我们不论用于同相放大或反相放大,在分析时都会用到虚短概念。问题是,实际的O ...

大师,我这样理解不知是否正确:

什么是失调电压呢?当输入电压为0时,理论输出应为0,但实际不是,输出总会有一定电压,比如50MV,再把这个电压折算到输入端,比如1MV,就成了失调电压;
如果放大倍数少的时候,例如10倍,那输出电压就会有1MV*10=10MV的偏差,这个可能还可以接受,但如果放大倍数大了,比如100倍,那就是1V了·········这就是分级放大的原因····

出0入0汤圆

发表于 2012-5-19 11:13:09 | 显示全部楼层
spli 发表于 2012-4-15 02:43
大师,我这样理解不知是否正确:

什么是失调电压呢?当输入电压为0时,理论输出应为0,但实际不是,输出 ...

失调电压的确是这样的,但这并不是采用分级放大的原因。

假若我用两个运放级联放大,分别放大10倍。每个运放的误差是1mV,那第一级出来后,误差到了10mV,但是这个误差会接着送往第二级接着放大,变成100mV,而第二级本身也会产生10mV的误差,总共误差就变成了110mV。比起单个运放放大要大。

我是这么理解的:
之所以采用分级放大,是因为,对于单个运放而言,闭环放大的倍数越大,带宽越低。为了保证足够的带宽才使用分级放大这样的形式。

出0入0汤圆

发表于 2012-5-19 11:25:43 | 显示全部楼层
搬个板凳听课

出0入0汤圆

发表于 2012-5-22 20:22:41 | 显示全部楼层
Sullivan 发表于 2012-4-1 06:54
你们还是没有仔细看我写的。
我们不论用于同相放大或反相放大,在分析时都会用到虚短概念。问题是,实际的O ...

分析精彩啊,之前用它放大过100倍,还可以,但是现在放大个0.5V的交流信号怎么只能放大到4V左右,稍大一点就会失真!!都是50HZ的

出0入0汤圆

发表于 2012-5-23 16:37:37 | 显示全部楼层
用op07放大过100倍的低频mv信号,没问题哦

出0入0汤圆

发表于 2012-5-23 18:33:05 | 显示全部楼层
zfzdhz_2012 发表于 2012-3-27 19:06
你好
”如果放大200倍的话,带宽只剩下5kHz了。“
这个是怎么看的啊?

增益带宽积。

出0入0汤圆

发表于 2012-5-23 21:42:37 | 显示全部楼层
多谢讲课,懂了不少

出0入8汤圆

发表于 2012-5-23 21:48:06 | 显示全部楼层
mored 发表于 2012-3-31 22:37
另外回复楼主,单级放大电路不建议超过100倍,这是在任何放大电路里都有的一个默认的规则。其主要原因是额 ...

失调电压Vos 的补偿一般用什么方法??忘大师讲解,或者提供资料,谢谢了~

出0入0汤圆

发表于 2012-5-24 14:56:39 | 显示全部楼层
jingwaner 发表于 2012-5-23 21:48
失调电压Vos 的补偿一般用什么方法??忘大师讲解,或者提供资料,谢谢了~ ...

大师不敢当
信号是交流情况下,我一般采用交流耦合的方法,使得多级放大之间的失调不会传递
直流信号一般用带调零的运放,比如OP07。
还有一种运放叫自稳零运放,也可以考虑使用

出0入0汤圆

发表于 2012-6-11 16:43:44 | 显示全部楼层
200倍,分二级。一级20,一级10,就OK了。4个电阻

出0入0汤圆

发表于 2012-8-1 15:09:21 | 显示全部楼层
Sullivan 发表于 2012-4-1 06:54
你们还是没有仔细看我写的。
我们不论用于同相放大或反相放大,在分析时都会用到虚短概念。问题是,实际的O ...

原来如此~~

出0入0汤圆

发表于 2012-8-3 00:33:37 | 显示全部楼层
zfzdhz_2012 发表于 2012-3-27 19:06
你好
”如果放大200倍的话,带宽只剩下5kHz了。“
这个是怎么看的啊?

增益带宽积基本上是固定值决定了这个

出0入0汤圆

发表于 2012-8-3 00:35:36 | 显示全部楼层
mored 发表于 2012-5-24 14:56
大师不敢当
信号是交流情况下,我一般采用交流耦合的方法,使得多级放大之间的失调不会传递
直流信号一般 ...

op07 的 datasheet上用20k的可调电阻调零  您的经验这个可调电阻取值在什么范围合适 谢谢
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