线程中讨论的其他部件:LM7705, 测试, OPA1671, OPA376, TLV376, TINA-TI, TLV8812
非反相放大器的输出未输出。
电路图如下所示。
射频为1Mohm,RG 为10kOHM。
VIN 的波形介于+20mV 和-20mV 之间。
我应该如何装饰电路图?
运算放大器芯片为 TLV8811DBVR。
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非反相放大器的输出未输出。
电路图如下所示。
射频为1Mohm,RG 为10kOHM。
VIN 的波形介于+20mV 和-20mV 之间。
我应该如何装饰电路图?
运算放大器芯片为 TLV8811DBVR。
您好,JiHoon,
对于输入电压部分为负的双极输入电压,您还需要双极电源电压。 或者至少来自 LM7705或类似设备的接地针脚处有一个小的负极电源电压:
e2e.ti.com/.../jihoon_5F00_tlv8811.TSC
您使用什么电源电压?
凯
您好,吉勋,
是的,电路一直工作,直到输入偏置电流完全充满 C1。 之后,输入变为饱和。
C1后面缺少输入偏置电流的路径。 您最终应该建立一个伪接地,以允许负的输入电压,例如:
e2e.ti.com/.../jihoon_5F00_tlv8811_5F00_1.TSC
凯
您好,吉勋,
感谢 Kai 回复了我们的询问。
电源电压为3.3V 至 V+,接地至 V-...
是的,您的初始电路正在工作,因为 VCM 符合线性操作要求。
正如凯指出的,插入 C1后,电路缺少所需的 VCM。 Kai 在 VIN+输入端子处放置了1.25V 直流偏压。 如果从分压器中将每个 VCM 的2.5VDC 替换为0.16Vdc,则结果应该与上述结果相同。
请注意,C1和500kΩ 形成了一个高通滤波器,输入频率必须大于高通截止频率(否则输入信号将衰减)。
最佳
雷蒙德
您好,JiHoon,
这是您可能需要的电路。 您需要使用超级定位方法来解出内容。 下面的示例使用+/-10mVpp 以20Hz 的频率进行模拟。
下面是您将如何计算它:
1.接地 V3为1.65V 直流,从 VIN+侧测量 Vout1,例如1.660V 直流(1.65V + 10mVpk),增益= 101 V/V
2.然后接地 VIN+侧,从 V3侧测量 Vout2,其中 Vout2 =-100V/V*1.65V
3.添加 Vout1 + Vout2,Vout_total 的总和= Vout1 + Vout2
例如,在上述示例中,Vin+= 1.640V,Vout1 = 101*1.640 = 164V,Vout2 =-165V,Vout_total =-1V 之和,电压小于1.655V 或约655mV (我没有考虑运算放大器的 Vos)。
输入电压是60mV ~ 100mV 的波形。
如果您的输入信号为+/-20mVpp,您必须将1MΩ Ω 范围缩小到500kΩ Ω 才能工作(您可以增加稍多的增益,但 BW 将会减少)。 此外,由于 TLV8811的英镑较低,您的带通滤波器区域非常狭窄,BPF 部分大约为100Hz ( 在增益=50 V/V 时为-3dB 点时为<120Hz),请参阅以下模拟。
注意:增益*BW =英镑或6kHz,其中增益=50 V/V,BW 点为-3dB =6k/50 = 120Hz。
e2e.ti.com/.../jihoon_5F00_tlv8811-Vcm-01252022.TSC
我将结束本次调查。 我认为你应该能够找出其余的问题。 如果您还有其他问题,请告诉我,我将在明天上午回答。
最佳
雷蒙德
您好,吉勋,
TLV8811具有太低的增益带宽,因此只能通过一个增益阶段实现增益。 您需要两个阶段,并在两个阶段均匀分配增益。 例如:
e2e.ti.com/.../jihoon_5F00_tlv8811_5F00_3.TSC
凯
您好,JiHoon,
感谢 Kai 的仿真和电路改进。 正如凯指出的,TLV8811的单位增益 BW 在6kHz 时过低。 如果输入范围为100-300Hz,则电路的增益必须小于20 V/V (在-3dB 点时为6kHz/300Hz)。 如果您要使用单级放大,您可能需要选择一个更高的 BW 运算放大器,例如 OPA391 或 OPA396 或类似的运算放大器。
原因是:您的要求需要获得大约75-100 V/V 的增益 在300Hz 输入信号时,截止频率更倾向于在最小值>3kHz (无相移)。应用的运算放大器的最小带宽应为 BW > 300kHz (3kHz*100)(使用增益带宽产品方程预测要求)。
使用两个分阶段扩增,总增益为8.5*8.5 = 72.25 V/V (或37.18dB,如图所示)。 如果您不关心输出的相移,这可能是足够的。
如果您还有其他问题,请告诉我们。
最佳
雷蒙德
没有足够的空间来容纳零件。
所以我只能用一个运算放大器。
它不能仅使用一个运算放大器放大?
上图是经 I 测试的电路。
输出波形为130mV 至230mV。
输出电压的直流偏移为180mV。
VG1也是60mV 到100mV。
VG1的直流偏移为80mV。
以上波形值是使用示波器测量的结果。
计算实际增益为50mV/20mV=2.5。
理论上,收益应为8,但仅为2.5。
我们如何真正获得8的收益?
您好,吉勋,
您测试的电路的增益应为8。 请在运算放大器输出处插入100Ω Ω 电阻器,输入频率为100Hz,您应该得到以下结果。
如果没有交流输入信号,则 TLV8811的输出应以大约1.65V 直流的电压进行测量。
当交流输入为±20mV (阻止直流)时,TLV8811的输出应测量为±8*20mV = ±160mV,结果为每包装1.81Vpk (1.65+0.160V)和1.49V_valley (1.65V-0.160V)。
如果您还有其他问题,请告诉我们。
最佳
雷蒙德
您好,吉勋,
正如雷蒙德所提到的
~引用 userid="423757" url="/support/vacers-group/vacers/f/vacers-forum/1071180/tlv8811-the-out-out-of the -the non-invernting-ting-ample-do-no-be-out/3969451#3969451"]如果没有交流输入信号,TLV88的 输出应以1.65Vdc 的电压测量。当无输入信号时,OPAMP 的输出电压应为1.65V (1µ Ω 帽左侧的输入端子接地)。 所以有什么问题。
我看到的另一个问题是,输入信号看起来像具有高信号谐波。 这不是真正的100Hz 信号。 当我们谈论100Hz 信号时,通常是指100Hz 的正弦。 100Hz 正弦波没有谐波。
因此,无论您尝试做什么,它都不能与纳米功率 OPAMP 一起使用。 微功耗运算放大器的带宽太低。 考虑使用微功耗 OPAMP,甚至是标准 OPAMP,显示100µA µ...1mA 范围内的电源电流。 这将能够为放大提供单增益级。
供应电流在您的应用中是否至关重要? 换句话说,您可以允许什么供应电流?
凯
您好,吉勋,
正如凯建议的那样,您可以考虑配置一台功能正常的发生器,并在发生器的输出频率为100Hz 时配置从60mV 到100mV 的正弦波,并检查增益设置。 如果您使用具有以上所述输入的功能发生器,则应从模拟中获得精确的输出模式(您的时间轴将不同,但信号周期应相同)。
另一件事我不清楚。 PMM-3738-VM1000-R 是一款麦克风传感器,输入 BW 响应范围为100Hz 至10kHz。 设计的运算放大器电路的带宽仅为300 Hz。 我不知道你在做什么。 您如何控制音频频率(例如100Hz 或 100Hz 至300Hz)?
请告诉我们您正在尝试做什么。 如果麦克风必须在100Hz 至10kHz 或更高频率之间工作, TLV8811 运算放大器是应用程序的错误部分。
最佳
雷蒙德
您好,吉勋,
您能否推荐一个可将输入频率从100Hz 放大到10kHz 的运算放大器?
您能否告诉我们您正在尝试对音频应用程序执行什么操作? 我认为您只需要一个声道即可用于音频应用。
我搜索了一些低电压和低成本音频放大器。 以下是建议的部件。 例如,OPA376,TLV376,OPA1671可能适合您,它们都具有 SOT-23 (5引脚)封装,并且可运行高达3.3VDC。
如果我们有明确的要求,可能还有其他运算放大器选项。 据我了解,您的音频频率范围为100Hz-300Hz,但麦克风可以接收10kHz 或更高频率的任何音频信息。 根据当前设计,运算放大器无法过滤 超过300Hz 的任何音频频率。 假设当前 TLV8811的截止频率为300Hz。 在3kHz 时,运算放大器只能衰减约-20dB。 3kHz 时的20mV 输入信号只能衰减到大约0.1*20mV = 2mV。 如果麦克风在3kHz 时接收到200m8的噪音,运算放大器的输出在3kHz 时仍有20mV 的信号,这可能是正在发生的情况。
我将按照 Kai 的建议更换 TLV8811,并查看输出信号是否得到改善。 连接麦克风之前,您需要使用100-300Hz 的功能发生器检查运算放大器的性能。 有了一台功能发电机,您就可以在振幅上获得完美的 input_sinewave*增益,例如100Hz。 如果没有,请将 TVL8811更换为新的 TVL8811 (假设其它电气连接正常且正常工作)。
如果您还有其他问题,请告诉我们。
最佳
雷蒙德
您好,吉勋,
这里需要补充一点:即使您的音频信号频率较低,您仍需要在这些频率范围内获得高开环增益才能准确再现信号。 请注意,在100 Hz 时,AOL 小于40 dB;这非常低。 TLV8811主要用于在极低电流下进行直流缓冲;根本不存在动态保真度。 这意味着您从 TLV8811中获得的波形将与实际麦克风波形发生显著失真,您将无法达到麦克风数据表中提到的0.1%的 THD。
所以,上述的安大列尔是更好的选择。 OPA1671数据表中有一种麦克风设计,请参见下文,您可以使用此设计作为参考。
此致,
迈克
我尝试使用音频应用程序时,系统会通过接收“帮助”字样来自动呼叫911,并将其输入到麦克风中。
我想购买 OPA1671。
OPA1671可以接受100Hz 到10kHz 的输入信号吗?
使用 OPA1671时是否有问题?
如果使用 OPA1671没有问题,我能否获得3.3V 作为电源的电路图?
运算放大器的输出信号应为-0.3V 至3.6V。
电路图中不应包含尽可能多的零件。
此外,经确认,当 TLV8811中没有输入信号时,1.65V 会发出。
麦克风输入信号的直流偏移为0.85V,波形范围为0.7V~1V。
您好,吉勋,
OPA1671可以接受100Hz 到10kHz 的输入信号吗? 使用 OPA1671时是否有问题?
目前 ,除非您可以使用 SC70 (5)封装,否则 TI 商店中没有 SOT-23 (5)封装的库存。
请回复凯的评论。 此外,麦克风的 BW 适用于该应用? 100Hz - 10kHz,或者您希望运算放大器 在100Hz - 20kHz 音频范围内工作。 请参阅 OPA1671 的数据表。
最佳
雷蒙德
您好,JiHoon,
我不确定如何检查麦克风放大器的供电电流限制。
您可以在3.3V 稳压器的输出端连接10 30Ω 负载,输出电压不应明显下降。 根据数据表,开关稳压器在环境温度下的电流最高可达500mA。
通过将5V 更改为3.3V 进行连接是否正常?
是的,3.3V 电源轨工作正常,请参阅封装电路。
e2e.ti.com/.../jihoon_5F00_tlv8811-microphone.TSC
如果您还有其他问题,请告诉我们。
最佳
雷蒙德
您好,吉勋,
我会这样做:
e2e.ti.com/.../jihoon_5F00_tlv8811_5F00_4.TSC
VG1,V1和 R1型号的麦克风。 V2是微控制器,麦克风和 OPA1671共用的3.3V 通用电源电压。 该电源电压由“SC195”产生,“SC195”是一个高频 DC/DC“切换器”,产生大量高频噪声和振铃。 由于微控制器将在公共电源电压线路上增加大量噪音,因此有必要在麦克风(R5,C4),OPA1671 (R6,C3)和假接地“发生器”(R4,C2)上添加严格的电源电压过滤。 只有在3.3V 电源电压稳定,清洁且无噪音的情况下,才能卸下 R4,R5和 R6。 但如果没有,所有这些噪音将在 OPA1671阶段放大,并将完全破坏麦克风放大器的性能。 所以请注意!
选择增益的目的是为了避免 OPA1671的输入信号为20mVp 而过载。 R8将输出与电容负载隔离,这是确保稳定性所必需的。
R9和 C5提供26Hz 高通滤波的角频率。 R7和 C6提供大约10kHz 的低通滤波器角频率。
在像您这样的紧急呼叫应用中,进一步缩小频率响应范围是明智的。 “老式”模拟话机的频率响应为300Hz 和3.4 kHz。 负责这一决定的工程师非常聪明,因为通过以这种方式限制频率响应,呼吸噪声和流行噪音不能轻易地使麦克风和麦克风放大器过载。 超过4kHz 的频率不会传输重要的语音信息,而只是传输不必要的噪音。 因此,您应该考虑频率响应的这种缩小。
关于 OPA1671放大器的噪声影响的一些词语:在94dB 声压下,20Hz 至20kHz 频段中的麦克风噪声指定为62dB (A)。 94dB 声压下的麦克风灵敏度为-38dBV。 因此"A"加权噪声级别为-100dBV 或10µVrms Ω。 这会产生大约70nV/SQRT (Hz)的噪声密度。 当查看 OPA1671 (1kHz 时为7nV/SQRT (Hz))的数据表时,噪声要比 OPA1671产生的噪声大得多。 而 R9 (其余的主要噪声源)的噪声密度仅为10nV/SQRT (Hz)。 因此,OPA1671输出处的几乎所有噪音都来自麦克风。
凯
您好,吉勋,
V1,VG1和 R1是麦克风的一部分,V1的值在模拟中不起任何作用,因为它被 C1阻止。 如果增益对您的口味来说太高或太低,那么只需通过增加和/或减少 R7和/或 R9来根据您的需求进行调整。 您在许多标牌上说,来自麦克风的信号为+/-20mVp。 为什么现在它会有所不同?
顺便说一句,为什么不自己进行这些模拟? TINA-TI 是免费的,可从以下位置下载:
https://www.ti.com/tool/TINA-TI
正如我已经说过的,如果你想省略滤波,你可以这样做,但你必须提供一个干净,稳定和无噪音的3.3V 电源电压。 否则,您将陷入灾难。
为什么麦克风放大器的位置受限? 它是否与微控制器位于同一印刷电路板上?
凯
您好,JiHoon,
零件空间不足,因此应将零件保持在最小。
我认为这可能适合有限的空间。 麦克风输入被置于逆变器输入位置,这将提高 OPA1671的 THD 性能。 此外,电路在非反相输入处消除了一个耦合电容器(不能显著节省空间)。
e2e.ti.com/.../2768.jihoon_5F00_tlv8811-microphone-02072022.TSC
我将增益从70 V/V 范围降低到10 V/V,这接近电路能够使用3.3V 电源轨处理的最大放大倍数。 由于在 OPA1671的电源轨上可能没有过滤出更高频率噪音的空间,因此您可以考虑检查 SC195开关调节器输出处的3.3V 波纹电压。 使用低 ESR 陶瓷电容器降低 电脑控制器输出的开关波纹。
如果您还有其他问题,请告诉我们。
最佳
雷蒙德
您好,吉勋,
[引用 userid="51111111" url="~/support/扩音器-组/放大器/f/Amplers-forum/107180/tlv8811-the -输出非反相放大器- Does -不输出/3981122#3981122 ]为什么有两个输入 VG1和 PMM-3738?
请仅输入一个。
所以我们不想为麦克风供电?
[引用 userid="51111111" url="~/support/扩音器-组/放大器/f/Amplers-forume/107180/tlv8811-the -输出-非反相放大器-不-输出/3981122#3981122]20的增益似乎太高。 我认为将其设置为10是合适的。[/引用]这不是20的增益,而是20dB,等于系数10的增益。
凯
您好,JiHoon,
Kai 已向您展示了如何正确配置麦克风。 如果增益过高,R1可能会略微下降。 电路的增益等式(1 + R2/R1)如下图所示,我在 R1中选择了一个通用电阻值 pf 54.9kΩ。 您可以选择不同的值,以便运算放大器在没有饱和的线性区域中运行。
输入模拟假设话筒在话筒输出直流偏移(0.8Vdc)上方和下方1kHz 时旋转+/-150mV。 OPA1671的输出取决于输入麦克风声压和频率范围。 因此,您只能在您或应用程序定义的额定水平上配置电路增益。 目前,由于传入声压超过额定电平+/-150mV,输出信号可能过高或失真。
最佳
雷蒙德
您好,JiHoon,
我们没有 OPA1671EVM。
OPA1671是 TLV8812的直接替代产品。 您无需在现有占地面积上做出太大的改变。
以下是我们拥有的运算放大器 EVM。
https://www.ti.com/tool/DIYAMP-EVM#tech-docs
最佳
雷蒙德
您好,JiHoon,
如何添加 OPA1671?
请单击下面的链接并下载 OPA1671 TINA-TI 参考设计。
如 Kai 所示,麦克风的直流偏置电压 被电容器阻塞;只有交流或音频信号通过电容器 C1。
最佳
雷蒙德
您好,吉勋,
您是否观看过 TINA-TI 培训视频?
https://training.ti.com/introduction-tina-titm-simulator?context=1127691-951878
凯