Gain-Problem beim Invertieren des Operationsverstärkers

Ich implementiere die Schaltung im Schaltplan auf dem Steckbrett.

  • Die Differenz der Eingänge V1 und V2 beträgt etwa 5 mV.
  • Der differenzielle Operationsverstärker hat eine Verstärkung von 17,4
  • Das Invertieren des Operationsverstärkers hat eine Verstärkung von 26

Schaltplan

  1. Erstes Problem: Ich habe die Schaltung ohne 1uF-Kondensator implementiert, den ich bekomme; Nach dem differentiellen Operationsverstärker zeigt das Osilloskop, dass die Ausgangsspannung etwa -90 mV beträgt (5 * 17,4 = 87). Aber nach dem Passieren des invertierenden Operationsverstärkers beträgt die Ausgangsspannung etwa 1500 mV, was nach meinen Verstärkungsberechnungen 90 * 26 = 2230 mV sein sollte.
  2. Zweites Problem: Dann habe ich einen 1uF-Kondensator zwischen Operationsverstärker gelegt, das Oszilloskop zeigt, dass der Ausgang etwa -70 mV beträgt, was in der Nähe von vorher sein sollte.

Was muss ich tun, um der theoretischen Berechnung nahe zu kommen?

nur neugierig - warum haben Sie nicht die gleichen Werte für den Differentialteil ( Rf = RG und R1 = R2)?
Auf welcher Frequenz arbeitest du? Wenn Sie mit Gleichstrom arbeiten, blockiert C1 den Ausgang von U1A, und der Ausgang spiegelt im Wesentlichen die Offset-Fehler von U2A wider.
Er hat C1 entfernt ... sind Sie sicher, dass die Widerstandswerte korrekt sind?
Auch, was ist die Toleranz auf den Widerständen, die Sie verwenden? 1 %, 5 %, 10 %, 20 %?
Eigentlich verwende ich NTC, um diese Spannungen zu erhalten. Was kann ich tun, um meine Spannung durch den Kondensator zu leiten? 470k Widerstand hat %10, andere haben %5 Toleranz

Antworten (2)

Der LM358 hat einen Eingangs-Offset-Spannungsfehler von typischerweise 2 mV. Da der Eingang nur 5 mV beträgt, stellen 2 mV ein großes Fehlersignal dar. Allein auf dieser Grundlage würde ich, wenn ich DC-Genauigkeit benötigen würde, einen Operationsverstärker mit einer deutlich besseren Eingangsoffsetspannung wählen.

Eingangs-Offsetströme tragen wahrscheinlich auch zu Fehlern bei.

Das Hinzufügen des Kondensators bedeutet, dass die DC-Verstärkung der 2. Stufe Null ist und keine weitere Verstärkung von Offsetspannungen erzeugt wird. Dies kann der Effekt sein, den Sie sehen. Versuchen Sie, C1 zu umgehen, die beiden Eingänge kurzzuschließen und sich die Offset-Spannungen am Ausgang anzusehen, die Sie in diesem Szenario erhalten.

Sie verwenden den falschen Operationsverstärker und die falschen Widerstände. Ansonsten kein Problem.

Der LM358 hat erhebliche Eingangsoffsetspannungen und -ströme. Die Tatsache, dass Sie unterschiedliche Widerstandswerte für den invertierenden und den nicht invertierenden Pfad verwenden, bedeutet, dass Offsetströme mehr ins Spiel kommen, als sie sollten. Schlimmer noch, Ihre sorgfältig berechneten Verhältnisse bedeuten nichts angesichts möglicher Widerstandsschwankungen innerhalb der Toleranzwerte.

Das Ausführen einer Simulation mit 5 mV bei V2 und 10 mV bei V1 (und ohne eine signifikante Gleichtaktspannung macht Ihre Konfiguration keinen Sinn) und das Variieren der Widerstandswerte über ihre volle Toleranz hinaus ergibt einen Ausgang von -54 bis -74 mV -63,8 mV bei Nennwerten. Beachten Sie, dass bei nominalen Widerstandswerten und einer Differenzspannung von Null die in das Modell 358 eingebauten "nominalen" Offsets eine Ausgabe von 23 mV ergaben. 23 plus 64 ergibt Ihre nominellen 87 mV.

Oh, und ich vergaß, Sie verwenden auch einen Kondensator, wo Sie es nicht sollten. Bei DC blockiert der Kondensator den gesamten Stromfluss zu R9, sodass der Eingang im Wesentlichen schwebend ist. Diese Konfiguration wird speziell als Hochpassfilter verwendet und soll alle DC-Komponenten des Eingangs blockieren und wird normalerweise mit Audioschaltungen verwendet. Es ist völlig ungeeignet, Temperaturen zu betrachten.

Wenn Sie die Kappe nicht verwenden, sollten Sie ungefähr das richtige Ergebnis aus Ihrer zweiten Stufe erhalten. Dass Sie einen Fehler von etwa 50 % haben, deutet darauf hin, dass entweder R9 oder R8 der völlig falsche Wert ist. Als entfernte zweite Möglichkeit kann der Operationsverstärker schlecht sein.

Gain-Problem beim Invertieren des Operationsverstärkers
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v