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[参考译文] 交流至直流运算的毫伏范围？

admin
Guru**** 1159890 points
Other Parts Discussed in Thread: TL052, TINA-TI, OPA27, OPA4227, OPA4228
请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/871838/millivolt-range-ac-to-dc-op

主题中讨论的其他器件：TL052、 TINA-TI、 OPA27、 OPA4227、 OPA4228

你好。

我正在寻找一个 OP/Precision 整流器，它的输入电压为1mV AC (在1到1kH 的范围内)(如果没有这样的电压，那么最接近最好的电压)，大约为100mV， 和输出、适用于从某些16位以上的 ADC 进行检测。 (可能在500mV - 5V 范围内或类似范围内)。

输入也可以提供非常小的电流(例如几个高达数十 nA 的电流)。


任何信息和指导都很有帮助。 )

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    TI__Guru**** 1159890 points
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    Yordan、您好！

    整流此类小信号非常棘手、因为整流器需要非常高的增益来克服整流二极管的导通电压。 对于1mV 信号和700mV 导通电压、需要700以上的增益。

    一种更好的方法是将放大器放置在整流器前面、以提供100的增益。 这会将1mV...100mVs 信号范围转换为100mV...10V。 这对于一个良好的精密整流器电路不再是一个问题。

    另一个问题是 OPAMP 的失调电压。 为了保持较小的直流误差、应该为预增益级采用具有超低失调电压的运算放大器。 或者、您也可以使用具有高通滤波器的预增益级、从而形成交流放大器。 为了使高通滤波器的电容保持较小、可使用直流伺服环路执行高通滤波。

    Kai

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    TI__Guru**** 1159890 points
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    我附加了一些仿真来演示输入信号振幅过小的影响：

    e2e.ti.com/.../yordan.TSC

    Kai

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    TI__Guru**** 1159890 points
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    哇！   非常感谢您在这个(对我来说很棒)问题上付出了如此多的努力！

    我现在了解了棘手的部分、如果上述电路满足我的需求、我准备接受其中的问题。

    那么 TL052将完成该工作吗？
    有关10mV 的图形看起来很好、但我不理解使用此电路会获得什么增益。

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    TI__Guru**** 1159890 points
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    Yordan、您好！

    TL052只是一个相当快的运算放大器的示例、尽管如此、该运算放大器在尝试校正非常小的输入信号时仍会"严重"失败。 我非常喜欢 TL052 (甚至今天)。 这就是我在仿真中使用它的原因。

    增益为1。 与使用具有10mV 信号的 TL052不同之处是、它具有相当大的失调电压。 请注意、仿真未显示最坏的失调电压情况。

    自行运行 TINA-TI 仿真、以了解运算放大器的失调电压对整流结果的影响。

    Kai

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    TI__Guru**** 1159890 points
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    emh... 一般般 是否有符合我需求的实用电路？

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    TI__Guru**** 1159890 points
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    Yordan、您好！

    取决于...

    在可用电源电压上、

    在可接受的电流消耗方面、

    ...对于所需的精度、

    成本方面、

    ...无论您是需要半波整流还是双波整流、

    信号源规格、

    ...关于要驱动的负载的规格、

    ...无论您是想构建交流放大器还是直流放大器、

    (笑声) 和与。

    Kai

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    TI__Guru**** 1159890 points
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    这些东西可能会在如此宽的范围内发生变化。

    我可以构建所需的任何电压(超精确电压除外)

    －我不在乎这种消费。

    -所需的精度为10-20%是可以的。

    -成本-每块芯片低于10美元就会很棒。

    -信号源是脉冲，几乎像正弦信号一样，它可以在10Hz 至4kHz 的范围内改变其频率(我正在调节它)。 但如果需要、我可以将其降低到4kHz 以下。

    -负载将是一些高精度 ADC 的输入、该 ADC 将连接一些 ESP32或类似器件。 我只想用 ESP32测量低于100mV 范围内的电压。

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    TI__Guru**** 1159890 points
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    我做了这个模拟、看起来很有希望、无论如何、我不确定我是否在正确的道路上。

    e2e.ti.com/.../TL072-milivoltmeter.TSC

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    Yordan、您好！

    您可以这样做：

    最终、输出端需要一个额外的缓冲器。

    e2e.ti.com/.../yordan_5F00_opa27.TSC

    Kai

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    嘿 Kai！
    非常感谢您在这个问题上的帮助。
    我想问 (因为我不是完全理解)：

    这个电路上的东西是什么，它是如何比最后一个更好的？

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    Yordan、您好！

    只要反馈电阻足够低、OPA27的直流误差就低得多。 因此、无需交流耦合。

    Kai

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    网址：www. 我看到..

    所以。 然后、我将继续使用 OPA27和该电路。 不管怎样，由于我必须为16个输入同时采集数据而构建它，我想知道是否有一些四路放大器能够满足这一要求并适合您的电路(只是为了使 PCB 尽可能小)。

    再次感谢您迄今为止提供的友好帮助。

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    更新：发现 OPA4227N (四通道 OPA027)是新一代产品的替代产品，其电路外观非常漂亮，但它的仿真显示出极低的输出(只是用它替换您的产品)
    我还可以选择 OPA4228N。 如果更好的话。

    这些电容器 C2和 C3 -它们不是极点或极点？ 电阻器 R1和 R9 -为什么并联？

    再次感谢您花时间参加此活动！

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    Yordan、您好！

    我运行了一个仿真、可以说 OPA4227也能很好地工作。 但通过将 R8增大到330R 来减小增益位。 然后、对于1ms 至100ms 之间的输入信号、误差低于1%。

    C2和 C3是非极性的。 陶瓷高电容器应该可以。 R1和 R9并联、因为并联电阻应为 R4的一半。

    Kai

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    Yordan、您好！

    适合您吗？

    Kai

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    嘿 Kai！

    我还没有测试过。
    因为它包含大约40个 IC、所以仍在绘制电路板。 我害怕我不会做任何工作。 这就是为什么我要寻找一个能很好地工作的东西。 )
    我很感谢您花时间帮助我！ )
    BTW - OPA4227和 OPA4228之间-选择哪一个？

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    Yordan、您好！

    OPA4228是 OPA4227的解补偿版本、比 OPA4227快得多。 但 OPA4228只能在增益大于5的情况下使用。 理论上、您可以将电路中的第一个 OPAMP (上一个仿真中的 U3)替换为 OPA4228、因为该 OPAMP 的运行增益大于5。 但我不会这么做。 OPA4227应足够快。 如果您要使用比1kHz 高得多的输入信号频率、则可以使用 OPA4228来实现 U3。

    Kai

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    嘿 Kai！

    噢。 我看到.. 那么、我接下来要介绍 OPA4227。

    想知道我是否在输入端放置了74HC4067之类的模拟多路复用器并对来自几个源的信号进行多路复用-这是否会导致大问题？

    我的想法是将输入多路复用到接地端、同时信号的输入对于所有源都是通用的、并连接到放大器的输入端。

    该模拟多路复用器的导通电阻显示约为70欧姆。


    (找不到该多路复用器的 Tina 模型：|)

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    Yordan、您好！

    我不理解这句话：

    "我的想法是将输入多路复用到接地端、同时信号的输入对于所有源都是通用的、并连接到放大器的输入端。"

    Kai

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    嘿 Kai！
    嗯... 我有6个输入信号、我想通过 74HC4067等多路复用器将输出引脚连接到放大器的输入、在它们之间进行选择。