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急,大家帮忙啊

来源:21ic 作者:bobnihao 栏目:模拟技术
急,大家帮忙啊
硅光电池测量光照该怎么用阿,我把光电池的一个脚接地,一个脚接运放负端,运放正端也接地,运放输出与运放负端通过反馈电阻连接,就这么点东西,还是书上的电路图,我现在光照不变,我想改变反馈电阻的大小,但是反馈电阻越大,运放输出电压越小,非常不理解,大家给我讲一下。
  光电池的电流是不是和光照呈线性阿,我光照不变,电流应该不变啊,根据运放的虚短和虚断,运放输出应该和反馈电阻呈正比阿,怎么呢?电路图在下面
  大家也可以给我参考个电路图,谢谢了。

1楼: >>参与讨论
zcs_1
看你的驱动能力,电阻要是变小呢?要串联一个电阻
 
2楼: >>参与讨论
computer00
应该把参考电压设置在1/2Vcc处。
即左边的两个地,应该改接到1/2Vcc。

3楼: >>参与讨论
bobnihao
谢谢
那个为什么要接一个1/2电压呢?

4楼: >>参与讨论
tuwen
这个电路没必要设置Vcc/2参考电压
硅光电池作为电流源,可以工作在短路状态。
检查光电池的极性是不是弄反了。正确的极性应该是正极接地。

5楼: >>参与讨论
computer00
没1/2参考电压,运放怎么工作?
 
6楼: >>参与讨论
sheepyang
圈圈有道理
LM324是PNP管基极输入,如果输入端电压太低,可能会导致PNP集电极与基极的正向导通而使基极电位钳位在某个电压,所以即使你再加再强的光也没有用。

请楼主仔细阅读LM324关于输入电压的要求,NOTE 6。Vin>-0.3V.
所以最好是抬高Vout的初始电位。

7楼: >>参与讨论
赤铸
tuwen考虑的是硅光电池不需要偏压,忽略了运放电源问题,呵呵
 
8楼: >>参与讨论
yanghl
多试验一下吧。
我认为这个电路这样接法不行,要么改电源为双电源,要么将参考电压提高,还有就是电池的极性,如果象图上的接法其它不变,将电池极性换过来一下,再试验一下看看。

9楼: >>参与讨论
awey
有条件支持 tuwen 的观点 ^_^
硅光电池测量光照度时,不是测量硅光电池的电压,而是测电流,在一定光照度时硅光电池的的电流是恒定的,楼主的电路应该是可行的,324虽然不是轨到轨的输出,但输出的低端摆幅接近0,硅光电池输出的电流是单向的,如果在一定的光照范围内测量,不需考虑运放的偏置问题。

但如果要测的光强范围较大,而且要测很微弱的光,考虑到运放的失调电压,那就要考虑偏置问题了。

楼主的问题很可能是硅光电池接反了。

10楼: >>参与讨论
bobnihao
对,反了
   那个反了以后,电流是不是就是从地往上流了,还是不知道,为什么电流往上流,电阻大了输出电压反而小,还是分析不出来哈

11楼: >>参与讨论
qqwjwww
计算上支持tuwen.可是如此一来,它的工作条件我也不太明白了。
既然LM324不是轨对轨,又是单电源运放,该电路能正常工作的前提就是反相端的电压比0v低,
而运放的输出此时为正电势,电流方向从uout->反相端->地,则反相端电压应该比同相端高才是,那么输出就应该为0v.
那样不符合运放工作的原理吧?

12楼: >>参与讨论
qqwjwww
电流应该是从输出端流向地吧?
 
13楼: >>参与讨论
bobnihao
不太清楚
   那个光电池受光照以后就有电流,好像是光照不变,断路电流就不变,那个光电池的脚反了,在我的印象中电流也应该是反的,

14楼: >>参与讨论
qqwjwww
重新提问一次
LM324不是轨对轨器件,又是单电源运放,
该电路能正常工作的前提又是反相端的电压比0v低,而运放的输出范围为vcc-0,则电流方向只能从uout->反相端->地,此时反相端电压应该比同相端(接地)高才是,
那么输出就应该不是正电势而是为0v.对不?
这不自相矛盾吗?
那样不符合运放工作的原理吧?

15楼: >>参与讨论
bobnihao
这样啊
  那个LM324是可以单电源工作,由于虚短,反相端和正相端一直都是近似相等的,只是输出电压会随着电阻的改变而改变

16楼: >>参与讨论
qqwjwww
虚短又不是真的短路.
运放两输入端总要有细微的那一点点差别才能工作啊。
不是吗?

17楼: >>参与讨论
bobnihao
这个到不是很清楚
   这个正相端和反相端好像只是与输出的相位有关,没见什么要求非要反相端要比正相端的低呀

18楼: >>参与讨论
qqwjwww
不低怎么发出比0v高的电势输出?
 
19楼: >>参与讨论
bobnihao

  还是搞不懂,我再去看看书上

20楼: >>参与讨论
tuwen
这是一个反相放大器
硅光电池本身有很大的内阻。如果把这个内阻画上,这就是一个反相放大器。

对于LM324这样的单电源运放,反相放大器的参考电压是可以位于0V的,不然就不是“单电源运放”了。
单电源运放的主要特征,在于输入端的共模电压可以低到电源的负极(0V)以下,(还能再低0.3V)。这个特征就决定了,做成反相放大器时可以将参考电压置于0V。双电源运放就不能这样,这个例子里如果换成LM741,正输入端就必须加偏移电压。
由于输出电压只能为正,输入电压就只能是负的。所以,光电池的正确极性应该是正极接地,负极接运放输入端。

对于反相放大器,有人常常会混淆“输入电压”和“运放输入端电压”两个概念。在这个例子中,输入电压可以是较大的负电压(例如-2V、-3V),但是,只要输出没有超出线性工作范围,运放输入端的“虚短”关系就是成立的,运放负输入端的电压就会锁定在0V(实际可能有几个mV的差值)。所以,并没有越出资料上规定的输入端共模电压范围。

回答bobnihao的问题:电池接反了,也就是输入了正电压,反相输出应该是负电压,但实际上输不出负电压(因为单电源)。所以输入端不再是“虚地”,整个电路相当于电池通过一个电阻接到输出端。电阻大了当然输出电压变小,很正常。

回答qqwjwww的问题:“电流方向只能从uout->反相端->地,此时反相端电压应该比同相端(接地)高才是”这话是错的。因为电池电压是负的。电流方向是从Vout->反相端->经电池到地,不能得出反相端电压比同相端高的结论。


* - 本贴最后修改时间:2006-1-5 18:43:33 修改者:tuwen

21楼: >>参与讨论
iC921
现在的电路是反相放大,当然会这样
00说的偏置不但要有,而且要大于VCC/2才正好地发挥运放的能力。

电池的恒流能力有限,电阻不能太小。注意参考产品说明书上的要求吧。

另,你这个题目表间不太清楚,改一下吧。
-------------------------------------

“...我现在光照不变,我想改变反馈电阻的大小,但是反馈电阻越大,运放输出电压越小,非常不理解......”

22楼: >>参与讨论
mideamidea
!
 
23楼: >>参与讨论
CX3333
1
awey 发表于 2006-1-4 20:34 模拟技术 ←返回版面    

有条件支持 tuwen 的观点 ^_^

硅光电池测量光照度时,不是测量硅光电池的电压,而是测电流,在一定光照度时硅光电池的的电流是恒定的,楼主的电路应该是可行的,324虽然不是轨到轨的输出,但输出的低端摆幅接近0,硅光电池输出的电流是单向的,如果在一定的光照范围内测量,不需考虑运放的偏置问题。

但如果要测的光强范围较大,而且要测很微弱的光,考虑到运放的失调电压,那就要考虑偏置问题了

  已经说了,补充1点,你要看看你的电池的负载电流是多大,先采用电阻分流,才可以测式出来的,在我们测试时发现,如果没有负载的时候,变化不是很明显的

24楼: >>参与讨论
water2005
请教tuwen
tuwen老大:“对于LM324这样的单电源运放,反相放大器的参考电压是可以位于0V的,不然就不是“单电源运放”了。
单电源运放的主要特征,在于输入端的共模电压可以低到电源的负极(0V)以下,(还能再低0.3V)。这个特征就决定了,做成反相放大器时可以将参考电压置于0V。双电源运放就不能这样,这个例子里如果换成LM741,正输入端就必须加偏移电压。”这句话没太理解好
问:1,单电源运放于双电源运放在原理上有什么区别吗?
2,如果用741搭一个反向放大电路,共模输入电压一定要大于0V吗?
盼赐教!


25楼: >>参与讨论
changtf
请大狭赐教
若按楼主开始的接法,vout怎么会是正电压呢?

26楼: >>参与讨论
changtf
请大侠赐教
为什么非要加1/2参考电压??能具体说说吗

27楼: >>参与讨论
zhuqf
至少应该在输入端串联一个电阻吧
至少应该在输入端串联一个电阻吧,否则系统怎么能正常工作呢?至少在线性区不行吧?

28楼: >>参与讨论
wayner
给你看一个实用的
 
29楼: >>参与讨论
wayner
给你看一个实用的
R3可用470K,R2可用47K电位器
看来你关键没有用R3的原因,为什么要用它呢?大家来分析分析吧!

30楼: >>参与讨论
kehan_66
紧急求助!
 
31楼: >>参与讨论
tuwen
回复 water2005

第1个问题,我答不上来。两者内部电路结构的区别,我也说不大清楚。我只知道外部特性。
第2个问题,如果用LM741做反相放大器,而且仅有单电源,输入共模电压一定要高于0V。但是如果用正负双电源供电,输入共模电压就可以为0V。

关于楼主这个电路是不是一定要加偏移电压,建议有兴趣者做一个简单的电路实验。见下图,用LM324LM358,单5V电源,输入电压-3V,输出电压+3V。看看这个电路能不能工作。


32楼: >>参与讨论
computer00
像324这类单电源运放,由于输入级使用PNP管通过电流源连接到正极
因而输入端可以工作在0V甚至负电压下。但输入端能使用的负电压也是有一个范围的,
否则PNP三极管的集电极和基极之间的电压将不满足反偏条件,从而不能放大。

33楼: >>参与讨论
qczq
CX3333说得没错
CX3333一定是做过这方面的设计的,电路是一个互阻放大器,只要保证将硅光电池连接成光电流流向地,在适当的反馈电阻下该电路肯定能正常工作。理想条件下放大倍数就是反馈电阻值。
如果硅光电池的暗电流太大或者暗电流的温度系数太大,还可以在运放的正输入端再加一个硅光电池来实现补偿。

34楼: >>参与讨论
water2005
re
收到
多谢tuwen和computer00

35楼: >>参与讨论
qqwjwww
to tuwen
我使用protel仿真,按你所提供的图,是能工作,但是认真观察反相端电压(有0.1mv),还是比正相端(地)高,而输出却为3v,怎么会这样呢?
我想问的正是这里.

36楼: >>参与讨论
qqwjwww
是不是该电路不能用正反相端的电压比较法来分析呢?
从计算上来看,我对这个电路没有任何问题。
就是觉得不可思议:明明反相端比正相端电压高那么一点点,这时输出怎么说也要比2.5v低吧?也输出怎么能为3v?

* - 本贴最后修改时间:2006-1-9 16:23:45 修改者:qqwjwww

37楼: >>参与讨论
changtf

 

* - 本贴最后修改时间:2006-1-9 19:01:56 修改者:changtf

38楼: >>参与讨论
tuwen
回复 qqwjwww
如果没有失调电压和失调电流,反相端电压应该比正相端电压低一点点,等于-3V/K(K是开环放大倍数),这是通过负反馈的调节作用自动达到的结果。加上失调电压和失调电流的影响,反相端电压对正相端(地)就可能为正,也可能为负,差值在几个mV的范围。实际可以认为等于0,这就是所谓“虚地”。


39楼: >>参与讨论
WSHYH
谈谈我的看法
我看不到你的原理图。但根据我从文字上的理解,你这个反馈是正反馈,反馈能力越强电压增益就越大,所以如果要想得到高输出电压,反馈电阻是应该小一点

40楼: >>参与讨论
bobnihao
谢谢各位大侠指点
   小弟虽然学过模电,但是没有学好,也没有实践过,你们的意见对我很有启发,,有一些一时半会还理解不完全,我会继续看看,大家继续讨论哈

41楼: >>参与讨论
qqwjwww
那天我看了一下Op Amp for Everyone,在第四章找到了这个例子

其中说道:
When the signal source is not referenced to ground (see Figure 4–2), the voltage difference between ground and the reference voltage is amplified along with the signal. Unless the reference voltage was inserted as a bias voltage, and such is not the case when the input signal is connected to ground, the reference voltage must be stripped from the signal so that the op amp can provide maximum dynamic range.
不太明白这是什么意思。
高手指点。


42楼: >>参与讨论
ferry
这样讲就清楚了
一个直流电压加在信号上一起被放大,压缩了信号的动态范围,解决方法是
1 把直流信号电压作为偏置加在运放的另一端。
2 把这个直流去除(例如通过隔直电容)

43楼: >>参与讨论
qqwjwww
thanks
 
44楼: >>参与讨论
firebird68
我参数给我
首先你应把光电池的参数给我们,该电路存在一定的危险性.参数列出,我再帮你分析原因.并且我建议你好好看一下各元器件参数.

45楼: >>参与讨论
qqwjwww
危险性在哪里?
是不是元件的参数不匹配?
求教


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