Other Parts Discussed in Thread: LM7705, TLV8811, 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。
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
已更换 R1和 R2。 R3和 R4也已更改。 R5和 R6也发生了变化。
输入电压的直流偏移为80mV，波形从+100mV 到+60mV。
输入电压中没有负电压。
电源电压为3.3V 至 V+，GND 至 V-。
当我通过在上述电路图中添加1uF 进行测试时，波形首先出现，但随着时间的推移，波形不会出现。
如何获得连续输出波形？
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
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
下图是输入信号波形。
时间 DIV：0.1毫秒
伏特四伏：5mV
下图是数据表中的“滚动频率”。
输入信号来自的芯片是麦克风传感器。
麦克风传感器的部件名称为 PMM-3738-VM1000-R
我们没有配件空间，所以我们不能只使用下面电路图中的部件获得放大信号吗？
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
如下图所示，输入信号被删除，输出波形被测量。
时间 DIV：0.1毫秒
伏特四伏：50mV
输出波形为180mV。
我不知道如何检查电源电流。
请告诉我如何检查它？
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
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
使用纳米级光放大器的原因是，选择它只是基于电源电压。
我不确定如何检查麦克风放大器的供电电流限制。
您可以参考以下电路图，了解麦克风放大器的电源电压。
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，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
然后尝试一下：
这绝对是您所需要的最低要求。
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
如果直流偏移为800mV，而我在800mV 时计算+/-150mV，那么它是否为650mV 至950mV？
顺便说一句，Vsig 为700mV 到1000mV。 出什么问题了。
事实上，当我用示波器测量时，直流偏移量为850 mV，波形范围为700 mV 到1000 mV。
我正在尝试使用 Tina 程序进行模拟。
如何添加 OPA1671？
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
我绘制了所有的电路图。
顺便提一下，如何检查 Vout 图形和 Vsig 图形？
