求教传感信号三级运算放大电路原理分析

Rabbitoose · 发表于 2021-12-17 11:46:19

本帖最后由 Rabbitoose 于 2021-12-17 12:44 编辑

大家好，我是好学而没有专业背景的业余爱好者，在学习电子电路的路上，遭遇到了运放这个拦路虎，并遭受了理论不足的现实重击！

关于运放我也啃了好久了，坛子里的帖子看了很多，各种基本电路也都蛮熟悉的了，拆过手头不少小东西，基本的电路也能看懂，直到遇到我朋友给我的一个他们工程上用的电路。。。
这个电路是用于采集压力并上传的，是在激励传感器线圈后去采集线圈震动频率，我根据工作原理研究了一番以后，发现周边其他模块都能搞懂，就是采集这块实在看不懂。

于是我尝试仿真，但是还是看不出个所以然，所以发上来请这方面的高手帮我一起分析一下。
运放的型号是https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21314g.pdf

首先，我说一下我的理解和困惑。

1. 前面的D1（BAV99）应该是运放输入保护作用吧，正常输入信号的情况下它对放大功能没有影响。
2. 正向输入端，通过R10连接到3V，是为了抬高输入信号的电平吗？这个分支的存在对我分析虚断列电流等式制造了特别的困扰。
3. 如果不考虑上一点，那么第一级运放应该是反向差分放大了47倍，这一步对吗？
4. 第二级里面，用了两个电容，这是目前超出我分析能力的地方，因为涉及到dv/dt和积分什么的，这些我都忘得差不多了，有点怕。但是我猜测C4是起到耦合作用，把输出中的直流分量滤掉了；而C3的作用，我看到有老外在类似的电路中说作用是“ increase negative feedback to 100% at DC”，我也不知道是什么意思，更不知道对不对。这一级的作用我也无从分析，我觉得总不能是放大101倍吧，那得输入多微弱的信号啊能放大这么多倍。
5. 第三级，这是一个比较器吗？产生方波输出以便计算频率？

求教求教！

//编辑：修改了仿真图中的错误，R4连接地

ziruo2002ab · 发表于 2021-12-17 12:03:00

1、2、3、5点的分析是正确的。电路图是不是抄错了？ U1B无法正常工作。

Rabbitoose · 发表于 2021-12-17 12:45:11

ziruo2002ab 发表于 2021-12-17 12:03
1、2、3、5点的分析是正确的。电路图是不是抄错了？ U1B无法正常工作。

不好意思，确实是错了，R4应该是接地的，我把原帖修改过了。

t3486784401 · 发表于 2021-12-17 12:50:38

Rabbitoose 发表于 2021-12-17 12:45
不好意思，确实是错了，R4应该是接地的，我把原帖修改过了。

迷惑行为。

关键问题在于：C4右侧、C3上侧没有电流驱动回路，这样电位可以任意。
至于R4接地，更看不明白意义

peteryzm · 发表于 2021-12-17 13:16:49

R4应该接U1C的10脚吧

令狐冲 · 发表于 2021-12-17 14:09:55

D1画的就有问题，俩二极管都短路了不起作用。

LM1876 · 发表于 2021-12-17 14:41:27

令狐冲发表于 2021-12-17 14:09
D1画的就有问题，俩二极管都短路了不起作用。

D1没错，只是画得不方便看而已，两二极管正负相反并在一起，使信号不管哪个半周都不会超过0.7V

令狐冲 · 发表于 2021-12-17 15:13:06

LM1876 发表于 2021-12-17 14:41
D1没错，只是画得不方便看而已，两二极管正负相反并在一起，使信号不管哪个半周都不会超过0.7V ...

确实，我刚才理解错了。

Rabbitoose · 发表于 2021-12-17 22:01:55

LM1876 发表于 2021-12-17 14:41
D1没错，只是画得不方便看而已，两二极管正负相反并在一起，使信号不管哪个半周都不会超过0.7V ...

嗯嗯，仿真软件里面添加元件后它就是这样的。

hugohehuan · 发表于 2021-12-19 01:08:12

我觉得R3连错位置了……

求教传感信号三级运算放大电路原理分析

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