共2条
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问
近来用TI的LM324设计了一个很普通的积分电路,经观察发现:积分曲线并非线性,而是在曲线中间呈现上凸的现象,就像一个“大肚子”。虽说凸起不太明显,但对和它相配的其它电路产生的影响就很明显。为此,我曾将积分电容材料更换为NPO和CBB,这个现象虽略有改善,但它对外围电路的影响仍然很大;后来干脆更换NSC的LM324、圣邦微电子的SGM324(轨到轨),这个现象仍然无法解决,很让人恼火!!
请教高手:问题到底何在???我的解决方案路线错了吗?错在哪里?? 答 1: 看看你的积分电路?“积分曲线”是指电压波形吗? 答 2: 能否贴个图出来看看?积分时间时多少?RC=?电源是+-的?输入电压=? 答 3: 上图吧。也许是参数不合理。 答 4: 大概积分时间过长了,LM324的输入阻抗没那么大验证很简单,换个高输入阻抗的运放试试 答 5: 可能原因1. 运放本身精度(非线性、增益有限),当输出电压大增加一定程度时,有效增益会逐渐降低
2. 漏电(芯片、板子),电压高了,漏电也大了
3. 反馈电阻的影响,实际积分电路一般都要接很大的反馈电阻
不知道你的“大肚子”什么条件下观察到的,积分时间多长?
答 6: 电路图 非常感谢大家!!!
电路图请参考;积分曲线为输出电压曲线,积分输出最大值为2.3V,但324工作电压为5V,没超标,并且“大肚子”出现在中间部分。
个人任怀疑是电容问题,试验正在进行,还请大家多多指点!!谢谢!! 答 7: 电路图 答 8: 也许是电源的缘故。输入才240mV。换成双电源试试?另外,电源电压再弄高点。±5V还差不多。 答 9: 积分电路“大肚子”问题的分析 造成积分输出线性问题有多种原因,楼上大家都说到了一些,特别是
【赤铸】讲的几点都很有道理,我这里再补充几点并逐一分析:
1、运放的输入偏置电流:偏置电流在特定温度和输入电压下电流基本不变,对
积分器来说,只是积分电流叠加了一个恒流源,不会产生此现象,可以排除。
2、电网的工频干扰:一般的电路因积分的起始时间与工频干扰相位不同步,
对电路的干扰有正有负,干扰不可能只是使积分曲线上拱。但是【值得注意】
的是:看楼主的电路,积分的控制信号是50Hz,这么巧?如果是与工频电源同
步的话,那我敢肯定地说,“大肚子”现象是工频电源干扰造成的。
3、积分电容的介质存储效应:从现象上看,如果不是工频电源的干扰,那么
最大嫌疑是积分电容。因为积分电容的介质有电荷存储效应,在积分的过程中,
存储的电荷从电容的介质中释放出来,为了保证同样的积分电流(积分
器的反馈作用),造成输出电压的上拱。所以积分器的电容一般要求介质存
储效应小的薄膜电容器,如:常用的CBB电容。
楼主已经换过积分电容,并且有一定的效果,说明电容的介质存储效应确实
存在,但问题还没有完全解决,可能是工频干扰问题,建议把积分时间
(MOS管的关断时间)改为与工频周期相等的20mS试试会是什么现象?
抛砖引玉,欢迎砸玉!!! ^_^ 答 10: 还是“同向积分器”呢,第一次见到 答 11: 是同相积分器输出的初值应该等于同相输入电压,为什么要问楼主了。
答 12: 这个图应该主要是3个原因既然没用反馈电阻,那我前面说的3就不成立了
1. 电容的吸附效应
2. 运放的非线性,5V电源,对于LM324这样的普通运放,输出2.4V已经相当大了,非线性应该很明显了
3. 2N7002的漏电流。你可以试试将2N7002硬性断开有什么不同 答 13: 加正反馈改善积分线性这是积分的非线性问题,在高精度双积分式AD转换中,这个指标很重要的,它会降低AD转换的准确度.
是MOSFET的断开电阻的影响
即使MOSFET的关断电阻有100M,对积分的线性都有影响
建议把电容增大10倍,电阻减小10倍,非线性就会改善些
电容用104,电阻用22K,使漏电阻的影响减小
也可以试验加一些正反馈改善线性
方法是在240mV输入和同向端之间串联一个2K电阻,再从输出引一个大电阻到同相端,调节这个2K电阻可以改善线性
楼主试验后把结果告诉大家 答 14: 不知楼主有结果没? 答 15: 2N7002的问题,俺遇到过很多次加下拉电阻,<10k最好。 答 16: 你只给出波形的一半放电部分没有看到。
相信你的曲线是画出来的。看看放电部分到底如何?会不会是“饿肚子”问题?
改变电容看看:加大电容是不变好?减小电容是不是变大肚子?
另外,我认为awey 的这段话是错的:
2、电网的工频干扰:一般的电路因积分的起始时间与工频干扰相位不同步,
对电路的干扰有正有负,干扰不可能只是使积分曲线上拱。但是【值得注意】
的是:看楼主的电路,积分的控制信号是50Hz,这么巧?如果是与工频电源同
步的话,那我敢肯定地说,“大肚子”现象是工频电源干扰造成的。
>>如果是工频干扰,再巧吧,也不是大肚子 。因为工频是交流的,所以,如果有工频干扰,应当是S型曲线,而不是突起的。 答 17: 请iC兄你再认真分析一下: 注意楼主图上标的这句话:【积分周期是50Hz,高电平时间15mS】;
就是说他的积分时间不是一个完整的工频周期即20mS,有四分之一的周
期即5mS是放电,假如放电时间刚好与工频波形的负半周的0点同步,5mS
后开始充电,正好碰上波形的上升过程。会是什么情况呢?………… 答 18: 工频干扰没这么严重吧?我怀疑是运放本身的非线性引起的。建议搂主把电容、放电管等去掉,加一个理想的三角波到输入端,
测试一下运放的线性度咋样先。把故障范围缩小了,才好办事啊。 答 19: 真的应该是2N7002的问题未完全关闭造成。怎么大家都不信啊?
请教高手:问题到底何在???我的解决方案路线错了吗?错在哪里?? 答 1: 看看你的积分电路?“积分曲线”是指电压波形吗? 答 2: 能否贴个图出来看看?积分时间时多少?RC=?电源是+-的?输入电压=? 答 3: 上图吧。也许是参数不合理。 答 4: 大概积分时间过长了,LM324的输入阻抗没那么大验证很简单,换个高输入阻抗的运放试试 答 5: 可能原因1. 运放本身精度(非线性、增益有限),当输出电压大增加一定程度时,有效增益会逐渐降低
2. 漏电(芯片、板子),电压高了,漏电也大了
3. 反馈电阻的影响,实际积分电路一般都要接很大的反馈电阻
不知道你的“大肚子”什么条件下观察到的,积分时间多长?
答 6: 电路图 非常感谢大家!!!
电路图请参考;积分曲线为输出电压曲线,积分输出最大值为2.3V,但324工作电压为5V,没超标,并且“大肚子”出现在中间部分。
个人任怀疑是电容问题,试验正在进行,还请大家多多指点!!谢谢!! 答 7: 电路图 答 8: 也许是电源的缘故。输入才240mV。换成双电源试试?另外,电源电压再弄高点。±5V还差不多。 答 9: 积分电路“大肚子”问题的分析 造成积分输出线性问题有多种原因,楼上大家都说到了一些,特别是
【赤铸】讲的几点都很有道理,我这里再补充几点并逐一分析:
1、运放的输入偏置电流:偏置电流在特定温度和输入电压下电流基本不变,对
积分器来说,只是积分电流叠加了一个恒流源,不会产生此现象,可以排除。
2、电网的工频干扰:一般的电路因积分的起始时间与工频干扰相位不同步,
对电路的干扰有正有负,干扰不可能只是使积分曲线上拱。但是【值得注意】
的是:看楼主的电路,积分的控制信号是50Hz,这么巧?如果是与工频电源同
步的话,那我敢肯定地说,“大肚子”现象是工频电源干扰造成的。
3、积分电容的介质存储效应:从现象上看,如果不是工频电源的干扰,那么
最大嫌疑是积分电容。因为积分电容的介质有电荷存储效应,在积分的过程中,
存储的电荷从电容的介质中释放出来,为了保证同样的积分电流(积分
器的反馈作用),造成输出电压的上拱。所以积分器的电容一般要求介质存
储效应小的薄膜电容器,如:常用的CBB电容。
楼主已经换过积分电容,并且有一定的效果,说明电容的介质存储效应确实
存在,但问题还没有完全解决,可能是工频干扰问题,建议把积分时间
(MOS管的关断时间)改为与工频周期相等的20mS试试会是什么现象?
抛砖引玉,欢迎砸玉!!! ^_^ 答 10: 还是“同向积分器”呢,第一次见到 答 11: 是同相积分器输出的初值应该等于同相输入电压,为什么要问楼主了。
答 12: 这个图应该主要是3个原因既然没用反馈电阻,那我前面说的3就不成立了
1. 电容的吸附效应
2. 运放的非线性,5V电源,对于LM324这样的普通运放,输出2.4V已经相当大了,非线性应该很明显了
3. 2N7002的漏电流。你可以试试将2N7002硬性断开有什么不同 答 13: 加正反馈改善积分线性这是积分的非线性问题,在高精度双积分式AD转换中,这个指标很重要的,它会降低AD转换的准确度.
是MOSFET的断开电阻的影响
即使MOSFET的关断电阻有100M,对积分的线性都有影响
建议把电容增大10倍,电阻减小10倍,非线性就会改善些
电容用104,电阻用22K,使漏电阻的影响减小
也可以试验加一些正反馈改善线性
方法是在240mV输入和同向端之间串联一个2K电阻,再从输出引一个大电阻到同相端,调节这个2K电阻可以改善线性
楼主试验后把结果告诉大家 答 14: 不知楼主有结果没? 答 15: 2N7002的问题,俺遇到过很多次加下拉电阻,<10k最好。 答 16: 你只给出波形的一半放电部分没有看到。
相信你的曲线是画出来的。看看放电部分到底如何?会不会是“饿肚子”问题?
改变电容看看:加大电容是不变好?减小电容是不是变大肚子?
另外,我认为awey 的这段话是错的:
2、电网的工频干扰:一般的电路因积分的起始时间与工频干扰相位不同步,
对电路的干扰有正有负,干扰不可能只是使积分曲线上拱。但是【值得注意】
的是:看楼主的电路,积分的控制信号是50Hz,这么巧?如果是与工频电源同
步的话,那我敢肯定地说,“大肚子”现象是工频电源干扰造成的。
>>如果是工频干扰,再巧吧,也不是大肚子 。因为工频是交流的,所以,如果有工频干扰,应当是S型曲线,而不是突起的。 答 17: 请iC兄你再认真分析一下: 注意楼主图上标的这句话:【积分周期是50Hz,高电平时间15mS】;
就是说他的积分时间不是一个完整的工频周期即20mS,有四分之一的周
期即5mS是放电,假如放电时间刚好与工频波形的负半周的0点同步,5mS
后开始充电,正好碰上波形的上升过程。会是什么情况呢?………… 答 18: 工频干扰没这么严重吧?我怀疑是运放本身的非线性引起的。建议搂主把电容、放电管等去掉,加一个理想的三角波到输入端,
测试一下运放的线性度咋样先。把故障范围缩小了,才好办事啊。 答 19: 真的应该是2N7002的问题未完全关闭造成。怎么大家都不信啊?
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