Jump to content
Guest Антон

сдвиг при увеличении амплитуды сигнала

Recommended Posts

Guest Антон

Привет.

Такой вопрос. Пытаюсь увеличить амплитуду пилообразного сигнала (точнее пока моделирую это дело в Orcad) простой схемой на операционном усилителе. Амплитуда сигнала - 1мВ, частота в пределах 1-2кГц, увеличиваю амплитуду в 100 раз, питание однополярное. Поставил дешевый и доступный lm358. На выходе амплитуда сигнала увеличилась нормально, но появился сдвиг от нуля. Почитал, что такое rail-2-rail и поставил операционник подороже, а именно AD8601. Сдвиг значительно уменьшился, но не пропал (смотрим первые две картинки). Я попробовал добавить на выход конденсатор, и к моему удивлению, сигнал вообще пополз в отрицательные напряжения (третья и четвертая картинки).

В принципе, меня устраивает и такой сдвиг, но я больше интересуюсь сейчас теоретической частью вопроса. Потому разделю его на несколько частей.

1. Каким образом как можно больше уменьшить этот сдвиг? Что стоит для этого добавить? Обязательно ли применять rail-2-rail операционники?

2. Что вообще произошло в случае с конденсатором? Разве он не должен был отсечь постоянную составляющую?

3. Какие могут быть подводные камни при переходе от моделирования к реальной схеме? И как с ними бороться.

П.С.

На изображениях сама схема и выходной сигнал. Входной такой же, только в 100 раз меньше и без сдвига. 

9.png

8.png

10.png

11.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

Конденсатор верно убирает постоянную составляющую. Сигнал станет от -50мВ до 50мВ.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Сдвиг от нуля, скорее всего, определяется параметром Input Offset операционного усилителя. Так для LM358 это 3-5мВ, а для AD8601 чуть меньше.

Возможно ситуацию исправит двуполярное питание ОУ.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Wolfspeed раскрывает секреты прорывных технологий в силовой электронике

Компания Wolfspeed предлагает разработчикам стать частью новой истории и проверить самостоятельно все преимущества компонентов с широкой запрещённой зоной. Представляем вашему вниманию подборку материалов по теме SiC MOSFET, SiC-диодов и их применениям.

Подробнее

Кстати, для задания коэффициента усиления на практике лучше использовать резисторы побольше, например 100кОм и 1кОм.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Пружинные клеммники Degson - высокое качество соединения по оптимальной цене!

Пружинные клеммные блоки Degson для монтажа на печатную плату – это простое и надежное соединение, которое позволяет легко решать задачи для различных приложений за счет обширного ассортимента. Клеммники Degson доступны в двух конструктивных исполнениях (торцевой контакт и зажимная клеть), имеют различные направления ввода проводника (45°, 90°, 180°) и обладают широким диапазоном поперечных сечений (0,2…2,5 мм2).

Подробнее

Для начала просто приведите сигнал в порядок. У Вас TR=0ms, иными словами, сигнал изменяется с бесконечно большой скоростью. Непонятно, как программа вообще его обсчитывает. Сделайте хотя бы TR=1us.

Никакого сдвига нет. Просто у Вас постоянная времени C1R3=100e-6*1000 = 0,1сек. Т.е. конденсатор зарядится на 95% через 0,3сек, а на 95% через 0,5сек. А Вы завершаете расчетный процесс на 0,05сек. Возможны два варианта действий:
1. Уменьшить емкость C3 в 10…100раз.
2. В задании на моделирование поставить время хотя бы 0,5сек, а еще лучше – 1сек.

Далее последовательно с V5 поставьте дополнительный резистор с сопротивлением R4||R5. Тем самым Вы полностью подавите дрейф выходного напряжения ОУ, который обусловлен влиянием входных токов.

Питание должно быть двуполярным обязательно!

Edited by avv_rem

Share this post


Link to post
Share on other sites

BlueNRG-LP для передачи данных в диапазоне 2,4 ГГц без BLE

В статье представлен набор базовых примеров основных аспектов работы радиотракта в проприетарном режиме, что позволяет создавать на их основе собственные более сложные проекты. Описан режим обновления и типичный сценарий прошивки «по воздуху» OTA для проприетарного режима. Примеры приведены для сред разработки IAR Embedded Workbench for ARM и KEIL uVision 5 for ARM.

Подробнее

Guest Anton
1 час назад, Vascom сказал:

Возможно ситуацию исправит двуполярное питание ОУ.

Если ничего не выйдет - так и сделаю. Просто под однополярное есть готовый источник.

 

54 минуты назад, avv_rem сказал:

1. Уменьшить емкость C3 в 10…100раз.

По всем пунктам прошелся - сигнал становится искаженным, если уменьшить в 10 раз,и тем более в 100 (картинки). Начал моделирование с 500ms - там действительно все нормально, только такой же сдвиг теперь вниз (третья картинка). Как я понимаю, на практике, все что ниже нуля будет отрезаться?

12.png

13.png

14.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

На практике ни чего ниже нуля отрезаться не будет. Просто конденсатор действительно меняет свою полярность.

Share this post


Link to post
Share on other sites

У каждого ОУ есть входное смещение Input Offset. Это небольшое постоянное напряжение на входе, которое существует само по себе, без входного сигнала, и которое тоже усиливается в 100 раз в Вашем случае.

Возьмите ОУ  c Input Offset = 10 мкВ. Тогда на выходе после усиления будет смещение всего-то 1мВ. На фоне полезного сигнала - незаметно.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну, хотя бы -5В на вывод 4 подайте. Тогда C1 можно будет и убрать вообще. Не могут ОУ опустить выходное напряжение ниже напряжения питания отрицательного плеча. Никакие не могут. Хоть 10мВ, но останутся. Отсюда и сдвиги. Цель-то вообще какая? А то мы тут вечно кругами ходить будем (Если корабль не знает куда ему плыть, никакой ветер ему не будет попутным).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Наконец зарегался. Я ТС.

21 минуту назад, avv_rem сказал:

 

Ну, хотя бы -5В на вывод 4 подайте. Тогда C1 можно будет и убрать вообще.

 

Прикрепил изображения. Вы так имели в виду? Сдвиг все равно остается.

21 минуту назад, avv_rem сказал:

Цель-то вообще какая?

Хочу подавать этот сигнал на аудиокарту и использовать программу "осциллограф на аудиокарте" (написана на labview). Для этого увеличиваю амплитуду сигнала от 1мВ до 100мВ

 

39 минут назад, Yurkin2015 сказал:

Возьмите ОУ  c Input Offset = 10 мкВ.

Спасибо, попробую найти.

15.png

17.png

Edited by AntonTeaPot

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ни один, даже самый совершенный rail-to-rail ОУ не даст выходного сигнала 0 вольт. Загляните в даташиты на оба ваших ОУ. Там указан нижний лимит выходного напряжения. Для LM358 это 20 мВ, для AD8601 15 мВ. Если хотите получить чистый ноль на выходе при нуле на входе, то используйте двухполярное питание. Если ОУ не слишком точный, то возможно придется сделать еще и компенсацию смещения нуля.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Видимо, математическая модель имитирует неидеальность ОУ. Обычно в ОУ есть цепь коррекции нуля. Если ее по какой-то причине нет, или применение штатной цепи балансировки не устраивает, то сделайте так.

R1 – переменный.
R7 подключается либо к плюсу, либо к минусу питания. В зависимости от полярности сдвига.

Балансировка.JPG

Выходной сигнал.JPG

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

  • Сообщения

    • 535_1680x1050.zip 536_1680x1050.zip
    • @maverick5334 Кто-то жаловался на нагрев при зараядке, а так идеальный вариант если 5в 1а хватит.
    • Попробуй. Линейный плох тем, что при снижении питания ниже "запаса" - перестаёт стабилизировать ток и может или "закрыться", или просто будет "отъедать" те-же пару Вольт по питанию...  Нелинейно уменьшая яркость...
    • Так я и хотел на 317 сделать, добавив резистор 2 Ом. - те 60 мА и будет.
    • @IMXO Мы же за все платим. За удобство, набор функций, отмытые платы, гарантии, схемные решения которые в случае гибели прибора не унесут его целиком в могилу, за термостабильность, за стабильность параметров во времени, надежность, ударопрочность, угол обзора, размер цифр на экране, разрядность и много чего еще. Каждый выбирает, то что ему по карману и обеспечивает потребности. Например, для меня оттереть плату не самое страшное... Закупился галошей и тру все что запачкано. А вот платить за термопару которую я потеряю через месяц, платить не хочу. 
    • Самому стало интересно. Я не поленился и привёз из гаража свою старую стрелочную "Цэшку". На разных пределах измерений показания немного отличаются из-за разных входных сопротивлений. На пределе ~60В показало чуть больше 40В, а на пределе измерения тока ~0,6мА показало прим. 0,4мА. Один щуп цеплялся к винту корпуса ЭВМ, другой на краник батареи центрального отопления.    Относителььно ТВ-кабельной земли то-же самое. Ничего опасного и страшного, но БП бывают разные...
  • Similar Content

    • By Nazirbek
      Приветствую всех обитателей данного сайта, прошу помощи, я живу в обществе слепых, многие из незрячих пользуются различными электронными устройствами, но для них зачастую очень проблематично понять, включился аппарат или нет, например dvb ресивер, хотелось бы чтоб при включении аппарат издавал какой то короткий звук, как лучше и проще это сделать? Может есть какие то зуммеры, издающие короткий сигнал при подаче напряжения 5-12 в. или нужно покупать или паять какие нибудь генераторы звука, буду благодарен всем кто откликнется
    • By АВДЕЙ
      Здравствуйте!
      Думаю о создании трассоискателя (поиск скрытых силовых кабельных линий под напряжением и без).
      В мыслях устройство из двух блоков. Генератор на 125kHz и приемник прямого усиления с магнитной антенной, глубокой ручной регулировкой усиления и стрелочно-звуковой индикцией на выходе. Схемотехника в общих чертах в голове вырисовывается и видится целесообразным изготовление приемника на операционниках.
      Из старых запасов имею NE5532P, К140УД1, УД8, УД20, К1407УД2, К574УД2,К551УД2 etc..
      Искать / покупать более ничего НЕ НАМЕРЕН.
      И собственно
      ВОПРОС:
      1.  При макетировании думаю начать с одного корпуса NE5532. ОУ-1 для УВЧ. Потом детектор на 2х диодах, потом ОУ-2 для УНЧ.  Усилитель инвертирующий или неинвертирующий. Какое решение оптимальнее при использовании NE5532?
      2. Каким образом лучше осуществлять раздельную ручную регулировку усиления каскадов? Прежде всего интересует линейность и температурная стабильность. Эксплутационная надежность вобщем.
      ЗАРАНЕЕ ВСЕМ СПАСИБО!
      PS: Во вложении схема, которая не будет мной копироваться. Это лишь для того, чтобы дать Вам общее представление о замысле.
       

    • By Logitec
      Доброго времени суток уважаемый знатоки. Прошу вашей помощи для решиния мой задачи. Приобрел сигнал заднего хода для автомобиля. Думал что он будет работать как у всех. Пик-пик и т.д . Но когда проверил он просо пищит и не прерывается. Помоги добиться нужно эффекта. (может что то перепоять или еще как то. А то получается день на ветер.) Спасибо 



    • Guest Arnost
      By Guest Arnost
      Имеется схема усилителя на полевом транзисторе. На вход подается меандр, на выходе инвертированый и усиленный сигнал. Сигнал на выходе смещен по напряжению и с увеличенной амплитудой. При анализе спектра на графике выходного сигнала в нулевой частоте есть скачек, во всем другом они отличаются только амплитудой. Вопрос: что это за скачек такой? И от чего он появился?



    • By Константин322
      Помогите рассчитать напряжение на Z1 

×
×
  • Create New...