EDA365电子工程师网

标题: 用3个OP07搭建增益为100的放大电路，代替仪表放大器 [打印本页]
作者: HAL_HARD_WELL    时间: 2018-5-11 15:10
标题: 用3个OP07搭建增益为100的放大电路，代替仪表放大器
最近在做弱信号放大的小玩意，于是上某宝去搜索成品，发现用AD620这款运放的很多呀，然后就跟进去看了一下AD620的datasheet，发现可以用3个便宜的OP07来代替AD6209 i5 x1 k7 |- r# L
实现增益为100倍的电路图，于是我自己仿真了一下，可是为什么结果是200倍？这让我疑惑了。于是我就去查找仪表放大器的相关介绍，发现是有公式可以算增益的，确实也是200倍呀，难道手册错了？我觉得不可能，应该是我仿真错了或者是哪里算不对，才算出200倍，此外我搜索了一下，有个百度问答有人提供的方案确实是100倍增益，最后把贴图还有链接，以及AD620的手册贴上，希望可以得到解答。谢谢！
9 m9 Y9 z( G& ^' M9 J* u) d5 T

QQ截图20180511145619.png (85.83 KB, 下载次数: 1)

3个OP07放大100倍

3个OP07放大100倍

QQ截图20180511150411.png (97.78 KB, 下载次数: 0)

3运放仪表放大器

3运放仪表放大器
作者: HAL_HARD_WELL    时间: 2018-5-11 15:11
分享别人方案的链接：https://zhidao.baidu.com/question/186525649.html
作者: 超級狗    时间: 2018-5-11 23:33
請參考！
6 i$ P& M" w# c2 W4 _8 e; y# z  `  l. F9 n
增益 100 應該是指單端輸入，兩個單端相減增益就會變 200。
, l; H+ \3 T% o* f/ h
+ f1 x- \3 A# m2 ^# l

Inst_Amp.pdf

60.27 KB, 下载次数: 5, 下载积分: 威望 -5

作者: HAL_HARD_WELL    时间: 2018-5-12 12:14
超級狗 发表于 2018-5-11 23:33
0 _; ^4 [% N9 B: \請參考！
. u& V: L$ u$ W3 d$ u
: B3 e# ], _# y& f! G* H3 T: V增益 100 應該是指單端輸入，兩個單端相減增益就會變 200。
6 M7 c- t/ I( k* l1 [- W
感谢大神版主的解答和提供的参考资料，看来自己素养还不够，看不懂手册
作者: HAL_HARD_WELL    时间: 2018-5-12 14:02
标题: 回复错了
本帖最后由 HAL_HARD_WELL 于 2018-5-12 14:07 编辑
6 j1 M6 k3 O% N$ C: p% A
HAL_HARD_WELL 发表于 2018-5-12 12:143 q) I6 K' G! `0 ~0 Z' T. X
感谢大神版主的解答和提供的参考资料，看来自己素养还不够，看不懂手册

0 l/ T) c+ v/ Y5 O4 H* `4 h* `. w& }$ Q

QQ图片20180512135845.png (34.12 KB, 下载次数: 0)

G=200仿真图

G=200仿真图
作者: HAL_HARD_WELL    时间: 2018-5-12 14:06
超級狗 发表于 2018-5-11 23:33
/ D9 v. j- m$ T7 G# l/ O請參考！, k0 M1 K% }/ C& t2 B$ I) V

! P2 m0 O1 d7 b! S2 R! i0 t( m增益 100 應該是指單端輸入，兩個單端相減增益就會變 200。
; `: R) W) [: v0 V3 S* g$ C
您好，那我要怎么处理才能把增益变成100？为什么我把其中一个接地了，增益还是200？
% [) L3 f' y; l+ c8 u

QQ图片20180512135845.png (34.12 KB, 下载次数: 0)

仿真图

仿真图
作者: gwei_0210    时间: 2018-5-12 16:19
VF2接地，VF3接信号
作者: HAL_HARD_WELL    时间: 2018-5-12 21:02
gwei_0210 发表于 2018-5-12 16:19
7 i' U( q# j1 U6 N/ lVF2接地，VF3接信号

# V& _, \0 x; W$ d. @7 {9 Z  e只是输出变负电压了; z- B2 o$ C' m, `/ s: `) ^

QQ截图20180512210152.png (26.05 KB, 下载次数: 0)

反之一样

反之一样
作者: 超級狗    时间: 2018-5-12 23:47
本帖最后由 超級狗 于 2018-5-18 08:13 编辑
8 M: Q- J- u8 T/ L& s
HAL_HARD_WELL 发表于 2018-5-12 14:06$ N0 j+ y' ^8 q- q
您好，那我要怎么处理才能把增益变成 100？为什么我把其中一个接地了，增益还是 200？

4 X, d5 b$ Y8 q呵！呵！你都知道 Gain 怎麼算的，把 Gain 湊到 100 不就得了。" q. E" t  ~+ O: J

, u- k: Y( y7 h+ _, W8 X: \8 Y看到這裏你會有些心得。2 H2 ]+ {: _# L1 N" s9 R! b* v- G
6 ]  s4 n: Z7 W" A
這時候你就會了解，單一顆並內建電阻的姨婊子運放（Instrumental Amplifier）芯片有多好用了。例如，TI INA 系列的產品，增益誤差（Gain Error）都會控制在 2% 以下。1 T4 |2 w% U+ U* a& {

/ T, [  o1 J7 L2 W- q7 O0 M: m' Y9 n& z
5 Y" N8 Y5 }" O+ m5 f8 f

Gain of the Three Op Amp Instrumentation Amplifier.jpg (89.74 KB, 下载次数: 0)

Gain of the Three Op Amp Instrumentation Amplifier.jpg

Output Voltage of Instrumental Amplifier.jpg (9.13 KB, 下载次数: 0)

Output Voltage of Instrumental Amplifier.jpg

ina118.pdf

1.12 MB, 下载次数: 3, 下载积分: 威望 -5

ina129-ep.pdf

1.17 MB, 下载次数: 3, 下载积分: 威望 -5

作者: robertshen0    时间: 2018-5-14 13:58
超級狗 发表于 2018-5-11 23:335 x; l' z8 l' w; X' |( S
請參考！
' D9 @, c8 T! X4 d. \0 P. i# K) w' ^2 U, [8 z
增益 100 應該是指單端輸入，兩個單端相減增益就會變 200。
" @) V4 e& `; K5 `) D
你好,( e7 Y4 x) o- {6 Z$ H
增益的部份,  依公式計算即可.1 S' ^/ v" E# J4 y
                         2*10k             10k
+ y! Q# M' n3 M, Z' H: F% ~4 [GAIN :   ( 1+   -----------  ) *( ----------- )   , Av = 201
  x  F; C6 b3 w6 ~2 z                          100                10k
" ^& I8 w3 U' `6 o: p1 N3 j- l0 a" p, q# M! K  x0 E9 S2 N
TI TINA 模擬的另一個問題是,   :
* @( m8 @, s1 m8 v. o10mV   *  GAIN  , 正確結果應該是 2.01 V
. w; C- ^, U; E- s* ?7 p3 n& R
$ s0 b7 q2 @$ `( l  P3 y目前的結果確是 2.11 V% P. A0 B' h9 g2 X, p
,
# s) T* h* U; H我看了一下, 樓主運放零件選用,  並沒有提供合適的工作電源,  : }) c& z. M& i- U+ ^
所以無法模擬出正確的結果.  TINA 應該有出現錯誤的警告訊息才是.! A& V. k  x  W2 x+ D% r
如果不想或不知工作電源為何,  可先選用理想運放做模擬即可.* v) l, j. x/ o) s: a
4 a0 L2 }4 W& {! c

1 `& P  _& l4 w9 U. U+ h2 u  r
7 L9 C+ s2 H( A) t# I
作者: gwei_0210    时间: 2018-5-14 17:21
我用仿真器仿真了一遍，G=100 啊

无标题.png (126.91 KB, 下载次数: 0)

无标题.png
作者: gwei_0210    时间: 2018-5-14 17:24
示波器输入端A是20mV/DIV,示波器输入端B是1V/DIV
% w/ ]9 H9 d5 C7 [! b上面图里面上面信号时A端测试结果，下面信号时B段测试结果
作者: 超級狗    时间: 2018-5-14 21:19
本帖最后由 超級狗 于 2018-5-14 21:46 编辑 2 C. c# _# I9 F0 p5 `9 i/ k

* W$ T" W* Z1 F2 F為什麼我用踢哀（TI）的提那酒（Tina 9）仿真不出來，但是用你娘太苛（Linear Tech）的野樓梯失敗史（LTSpice）就可以？？？6 G5 o% A7 X: ~- A& y7 j

/ U/ M0 b5 I+ u

Instrumental Amplifier.jpg (53.04 KB, 下载次数: 0)

Instrumental Amplifier.jpg
作者: 超級狗    时间: 2018-5-14 21:37
本帖最后由 超級狗 于 2018-5-14 21:48 编辑
( _0 T+ H8 Z9 X) F+ `; ^  m* v6 t0 `
如果照 TI INA129 芯片資料上面寫的，你娘太苛（Linear Tech）野樓梯失敗史（LTSpice）的仿真結果似乎才是對的。
' t; J+ S0 d2 |9 h9 {) K. {, E" X% l/ ]7 W- W$ K& Y' n

INA129 Schematics.jpg (45.21 KB, 下载次数: 0)

INA129 Schematics.jpg
作者: gwei_0210    时间: 2018-5-15 07:36
gwei_0210 发表于 2018-5-14 17:21
0 f2 `' ~* c9 q2 j; b我用仿真器仿真了一遍，G=100 啊
* E1 W5 v9 P; ?3 X
现在遇到个问题是：我输入的是10mV的信号，可是示波器A端口测试的结果是20mV+ R/ x; ^, o3 L, K6 `
作者: robertshen0    时间: 2018-5-15 08:38
超級狗 发表于 2018-5-14 21:19( B/ ?( g; n/ N$ O" u
為什麼我用踢哀（TI）的提那酒（Tina 9）仿真不出來，但是用你娘太苛（Linear Tech）的野樓梯失敗史（LTSpi ...
3 x$ R, f) t) f' W1 j3 b9 R* B. t: M
TI TINA :' r- ~7 r- T" r% Z
設  R1 = 4.95k   ,
: o! @) u+ A, q8 B) CGAIN = 100 5 Z5 [0 u  k8 ^
. n" d; y8 |3 \: l

GAIN100.JPG (50.05 KB, 下载次数: 0)

GAIN100.JPG
作者: robertshen0    时间: 2018-5-15 08:49
本帖最后由 robertshen0 于 2018-5-15 13:10 编辑 / Y% c1 d" f8 q+ j0 [: G
gwei_0210 发表于 2018-5-15 07:366 {: t$ D2 ~: S" u: \& c
现在遇到个问题是：我输入的是10mV的信号，可是示波器A端口测试的结果是20mV
: n1 }- o# x7 G0 {; [
猜測是阻抗批配:% B. p/ A: T4 h- E! v8 b

' i# Q$ v1 g# G( f示波器的輸入阻抗約為1M ohm.
. r( a8 w+ @& Y4 s5 S1 o/ Q- RFunction Generator 的輸出阻抗50 ohm.8 x% Z) f0 Y( O  c3 I
以 FG而言,就像接上一大的負載(Open)一般.5 N$ d& s5 L3 I3 A  a& U& L- l# [. _
因此在示波器上會得到兩倍的設定電壓值.1 e6 \7 Q1 q( |, X  W# ?: ~, K
這篇給你參考:
( m: c# ?8 t% T: I$ mhttps://www.keysight.com/main/editorial.jspx?ckey=1948055&id=1948055&nid=-11143.0.00&lc=eng&cc=MY
+ a$ I4 }+ G/ Q. h6 g3 R
, R0 S# \; L# z& u) p4 q0 U) C0 _" V; |0 m6 i

, i. Z8 A2 P0 b% [. r8 K
作者: robertshen0    时间: 2018-5-15 09:08
robertshen0 发表于 2018-5-15 08:389 u" Y1 q; `& d9 v0 z6 \8 N7 e
TI TINA :3 d9 l! Y) f4 m$ R2 \
設  R1 = 4.95k   ,8 I" n0 O8 Z+ \; L5 D1 A
GAIN = 100
) J. _" {6 O; e
換成OP-07  ,
- V! e2 i" f9 ~' e1 v7 U結果一樣是GAIN = 100
, u, w& T8 e) ^/ K三運放儀表, 是可行的.: J/ [; ]. W! G1 f: s. {5 q( w& @. A8 K( I
難在於電阻的匹配. 6 F* ]+ E+ Y$ K) K. ~, O
TCR 及 VOS drift .9 Y( T6 G, Q  q! C$ |% l1 {

/ e. P& {0 `8 c9 q8 i  B! a" P2 R0 v! J( O! w) Q" {

OP07-GAIN100.JPG (116.28 KB, 下载次数: 0)

OP07-GAIN100.JPG
作者: 超級狗    时间: 2018-5-15 09:09
robertshen0 发表于 2018-5-15 08:38
9 S5 {( \- C6 O- @- CTI TINA :
& ]+ H* A) ~1 A2 t% f, o; ?! M4 V設  R1 = 4.95k   ,9 B1 h  P$ V8 V% Q- a# ]
GAIN = 100
  K- ~" M" o8 a" g1 s
Tina V9 器件庫中有單顆的姨婊子運放（Instrumental Amplifier），使用 INA129E 仿真的結果也是對的。3 l5 v7 A" a) n0 Z

& e' f9 s& X2 }0 M
' ~2 f* B) o0 b! u( G$ W- s
作者: zltwin    时间: 2018-5-15 09:21
学习了
作者: robertshen0    时间: 2018-5-15 15:49
超級狗 发表于 2018-5-15 09:096 a. D9 I, V9 ]4 ^
Tina V9 器件庫中有單顆的姨婊子運放（Instrumental Amplifier），使用 INA129E 仿真的結果也是對的。5 X1 L6 U) @. j2 X' t9 p) K& _+ }

3 a  M3 N" b! M8 p3 N4 i ...
$ B4 q8 w9 V1 y, g; B6 {! K
INA129:* n4 T5 U6 Y6 @! ~6 ]4 E: |9 b
Vx - Vy   , 確實是10mV.
6 M/ \% y5 s, D9 m6 z1 R9 c/ m
! B5 c! d2 w" K, m) ?6 m2 w6 l! x
只是�@spice 標示並不清楚.  s6 {8 T" P5 m, }$ `
用原本的 V1   10m ,   很容易就誤看成 110mV.
6 s3 K5 F- @8 |% M  G: d" k
: \' U% g1 e5 {5 q/ L8 S: S8 U: O8 @; z5 H0 M# [4 m

INA129 g100.JPG (72.76 KB, 下载次数: 0)

INA129 g100.JPG
作者: HAL_HARD_WELL    时间: 2018-5-18 09:47
超級狗 发表于 2018-5-12 23:471 t  h5 i* v4 K* Y
呵！呵！你都知道 Gain 怎麼算的，把 Gain 湊到 100 不就得了。' m1 s- O% o% `: Q* I% q9 x6 Y
  • 第二級的增益（Gain）是 R4 / R3， ...
    • ! p7 ~7 C: h* H: @4 [, X- b: M( e
    真的学到了，还是不会变通呀。谢谢您
    作者: lzjhctt    时间: 2018-5-18 16:12
    Beautiful
    作者: Soarphys    时间: 2018-5-19 14:27
    为什么不用OPA207" X/ k9 t# d4 ?, S

    OP-07、OP-77 和OP-177 的升级换代设计opa207.pdf

    1.29 MB, 下载次数: 1, 下载积分: 威望 -5

    作者: HAL_HARD_WELL    时间: 2018-5-23 20:28
    Soarphys 发表于 2018-5-19 14:27
    & {5 P: p. M' |+ y' g% i为什么不用OPA207
    + T: i, z6 w, Y' k8 N% K; g; i; Q; ^
    看看哈！谢谢推荐



    欢迎光临 EDA365电子工程师网 (https://bbs.elecnest.cn/) Powered by Discuz! X3.2