用3个OP07搭建增益为100的放大电路，代替仪表放大器

HAL_HARD_WELL

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AD620
) t  E+ N" R& S" o; L* z+ I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！

gwei_0210

gwei_0210 发表于 2018-5-14 17:21
我用仿真器仿真了一遍，G=100 啊

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
% H9 r; k% ~, @( F5 u# ~  M

超級狗

HAL_HARD_WELL 发表于 2018-5-12 14:06
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？

呵！呵！你都知道 Gain 怎麼算的，把 Gain 湊到 100 不就得了。
, z3 U: i2 K) `9 \  w

• 第二級的增益（Gain）是 R4 / R3，你的圖 R3 = R4 = 10K 所以增益 G2 = 1。
• 第一級的增益（Gain）是 1 + 2 x R1 / R2，想辦法把增益 G1 湊成 100 就可以了。
  ' c4 K+ }* c" I3 g1 c. o# W1 + 2 x R1 / R2 = 100
  2 x R1 / R2 = 99
  : Q( R' A5 K% E7 q, X" LR1 / R2 = 49.5
  你的圖中 R2 = Rg = 100 歐姆，所以你只要把 R1 配成 4.95K 歐姆，增益（Gain）就是 100 倍了。
  

8 K7 d( G* c  j' s- \; c; s看到這裏你會有些心得。
4 A2 P( x$ |- q% F

• 4.95K 並不是標準電阻值，上哪兒去找？即便你能用多顆串接解決，還是不方便。
• R1 ~ R4 若以 1% 精密電阻計算，整個電路仍有 4% 的誤差，這還不包括運放的偏置（Offset）及增益非線性（Gain Non-Linearity）等因素的影響。
  

1 Y0 u/ r! X/ \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。


" I( B- M6 C- p7 w

robertshen0

超級狗 发表于 2018-5-11 23:33
請參考！

增益 100 應該是指單端輸入，兩個單端相減增益就會變 200。

1 H- `, F1 I, I" v& l5 q你好,
0 K8 i0 Y' O5 E增益的部份,  依公式計算即可.
, X5 d/ X  O7 V6 o5 r                         2*10k             10k
GAIN :   ( 1+   -----------  ) *( ----------- )   , Av = 201
0 A; d6 `1 I: `; \                          100                10k
$ X; g& W6 p, A# r7 Q8 x5 s& y
TI TINA 模擬的另一個問題是,   :
10mV   *  GAIN  , 正確結果應該是 2.01 V

目前的結果確是 2.11 V
,
" v0 P) P0 y, B% h6 b% W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,  
' f% U5 @0 n2 V+ T3 E" o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.
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.
' G7 D+ ^6 e. A' h. M1 @" F
8 f: J" C3 }# k8 |/ R& _2 v
' t- J$ T: y+ _% j: ~9 e0 Y
7 `. h6 `4 y! o

HAL_HARD_WELL

Soarphys 发表于 2018-5-19 14:27
为什么不用OPA207

( Q* ?0 u7 c+ w9 D# s& i) @看看哈！谢谢推荐

Soarphys

为什么不用OPA207
  E# k. q* K& f0 U, O

lzjhctt

Beautiful

HAL_HARD_WELL

超級狗 发表于 2018-5-12 23:47
呵！呵！你都知道 Gain 怎麼算的，把 Gain 湊到 100 不就得了。
# i" R% }% [$ P4 M: `5 I6 p

第二級的增益（Gain）是 R4 / R3， ...

真的学到了，还是不会变通呀。谢谢您

robertshen0

超級狗 发表于 2018-5-15 09:09
! N& t6 H$ v4 T/ ETina 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。

" i  h: I- I& L+ X5 K ...

INA129:
Vx - Vy   , 確實是10mV.
" y; v: K: {2 Q

只是�@spice 標示並不清楚.
- o: @$ C6 e( W4 }- m0 h& Q用原本的 V1   10m ,   很容易就誤看成 110mV.
5 L. N1 P. J9 _9 y
) N6 }6 ?1 t6 o* d3 K6 Q

zltwin

学习了

超級狗

robertshen0 发表于 2018-5-15 08:38
0 x7 ]1 p, P' G% b& b3 JTI TINA :
設  R1 = 4.95k   ,
6 O$ V" ~% ^. i  O4 NGAIN = 100

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。
; ]1 D+ v3 L1 ~" d+ f5 J5 p3 v
5 l" b' n) P+ j9 ~, _) l0 @8 Z
! j# t, A5 V# t- F( T: B

robertshen0

robertshen0 发表于 2018-5-15 08:38
# |  n& U7 L9 O' r+ c* X+ H8 g- N0 TTI TINA :
設  R1 = 4.95k   ,
GAIN = 100

" n- }+ N- D* q& f" a! _換成OP-07  ,
結果一樣是GAIN = 100
三運放儀表, 是可行的.
3 N7 D% }, q* i% q* R難在於電阻的匹配.
TCR 及 VOS drift .
; b* j4 |4 J' H5 Q& \
- K/ I$ ^4 b* B. ]
6 @8 i0 \! h; `4 k7 d6 {5 m

robertshen0

gwei_0210 发表于 2018-5-15 07:36
" m2 |. d" F7 w& ^2 j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

猜測是阻抗批配:
  P+ ?# M& d- q, n( X, Q
4 H0 G* J7 f  I7 o% t& D+ J# v3 a示波器的輸入阻抗約為1M ohm.
1 }6 d3 N; Q: c3 _3 u# BFunction Generator 的輸出阻抗50 ohm.
0 q* q8 m2 o2 ?( G2 t# W以 FG而言,就像接上一大的負載(Open)一般.
9 M# M+ c1 `/ _9 H因此在示波器上會得到兩倍的設定電壓值.
這篇給你參考:
1 @& `. A4 b3 T' y3 f$ |https://www.keysight.com/main/editorial.jspx?ckey=1948055&id=1948055&nid=-11143.0.00&lc=eng&cc=MY
+ y5 ~, h; y, L7 w2 z4 ]& j) _
$ @% l$ C; u5 J+ O$ e2 Q" t

4 h3 p0 h* o4 N  J" N$ w

robertshen0

超級狗 发表于 2018-5-14 21:19
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 ...

, L8 L& F, d+ N3 n( B) U! S9 MTI TINA :
& k7 A8 V4 x* Q1 L3 b設  R1 = 4.95k   ,
GAIN = 100
3 R5 F4 ?* [0 b$ p
4 c! r& G2 y. |) s: ]2 P

超級狗

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。
+ D6 l8 P  U0 {1 F
' I) S  A/ X. {1 f5 h

超級狗

& J0 U5 @6 n8 @+ g5 @3 [# v- n
* C- v- v( }1 o0 ]8 C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？？？
9 {' G% Z2 B8 x

gwei_0210

示波器输入端A是20mV/DIV,示波器输入端B是1V/DIV
  {8 L, \0 K' Q7 E7 G# t+ U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