作者wanga10000 (Wanga)
看板Electronics
标题[问题] rail to rail op请益
时间Sun Oct 15 22:08:36 2017
饿死抬头
小弟在实作中用到一颗具rail to rail特性的放大器
http://www.ti.com/lit/pdf/sbos099
(Datasheet 请参考)
标准operation大概就是单电源5V，负电源接地
然後V+ V-和一个output
并且输入输出都有rail to rail
我实际在用的时候
需要放大一个振幅约0.2V的信号到2V
并且偏压在2.5V的位置
於是我把他接成简单的负回授放大器形式
https://i.imgur.com/FdzQLmS.jpg
(示意图，实际值有小变动)
问题是，讯号在4V和1.5V就被截掉了
我後来试了很多种接法
包括接成反相，或是接输出级
也试过把偏压做在讯号源的负端然後不接输入电容
都一样是在1.5V或2V和4V的地方就被截掉
最後我索性接成unity gain
和datasheet的图一样，只差我有偏压2.5V
结果它天杀的还是被截了
是因为输出电流太大导致op内输出级进入欧姆区？
还是因为输入偏压的关系？
我要如何改善电路才能让他rail to rail呢？
跪求大大们解答 感谢
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更新实验结果
因为我手边暂时没有9.1k和330电阻
所以我决定先由datasheet中的电路去做dc+ac的放大
https://i.imgur.com/iVsQ9dX.jpg
图上讯号源的部份我这次用了波型产生器上的
DC offset 设定到1.25V 就没有再偏压和挂电容了
Output结果DC可以顺利的被放大在2.5V
但AC部份还是出问题了 首先是振幅约0.5V：
https://i.imgur.com/xRIdbdN.jpg
底部已经有一点失真
振幅为0.7V左右：
https://i.imgur.com/AdsXrGp.jpg
本来要被放大到1.5V以下的尖端跑了上来
振幅再条大：
https://i.imgur.com/b2R9jRQ.jpg
可以看到1.5V以下的部份都被跑到4V左右
最後我接了电压随耦送入DC0～5V进入
在output端发现了几个特性
第一是往上只能到4.4V就停了
第二是往下在1.5V时也会停住
但是到input在1.3V左右时ouptut会突然跑到4.4V
直到input到0V以下output才会回到0V
和我目前做的ac放大失败的特性都吻合
根据上述几点 我合理推论我拿到的op大概没办法做出rail to rail的特性
感谢y大和其他大大的指导!
顺便问一下，有人有推荐同样是单电源5V的其他rail to rail op吗？感激不尽
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 111.83.175.253
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Electronics/M.1508076519.A.458.html
1F：→ yunnlai: 1uF 右侧到 两个 200K ohm 相接处，串一个 100Kohm.10/15 23:10
2F：→ yunnlai: Non-Inv 与 output 接一个100Kohm.10/15 23:11
感谢!明天到实验室试试
※ 编辑: wanga10000 (111.83.175.253), 10/15/2017 23:32:11
3F：→ yunnlai: 写错.Non-Inv/Output 不需接100K.10/15 23:38
4F：→ yunnlai: 总之,整体就是Non-Inv Adder架构.10/15 23:38
推 mmonkeyboyy: 楼上好像是对的 10/15 23:53
5F：推 furio: 算算你图的输出应该是1.1~3.6V好像没问题,你说的截掉是指10/16 11:19
6F：→ furio: sinwave上下被砍非线性失真吗?10/16 11:20
8F：→ wanga10000: 大概是这样 用了y大的方法还是被截了QQ10/16 12:48
9F：推 BrianCashman: 你要不要先接个电压随耦，在非反向脚输入0跟5V10/16 13:35
10F：→ BrianCashman: 观察看看OPA输出饱和的电压分别为多少，再检讨其他10/16 13:37
是输入DC吗？晚点来试试看
11F：→ mentchin: 如果40u拔掉改成直接接地可以吗？10/16 14:07
会没办法正常work
※ 编辑: wanga10000 (111.83.175.253), 10/16/2017 14:33:22
12F：→ yunnlai: 输入信号 0.2V 是 -0.1～～+0.1V, 或 0～～0.2V ?10/16 18:41
13F：→ yunnlai: 实验量测是用信号产生器吗？DC offset 功能没开启？10/16 18:43
14F：→ furio: 他以经有DC block,这只能问原PO,你输入信号波型OK吗?10/16 19:05
15F：→ wanga10000: 应该是-0.1～0.1 然後再挂上一个2.5VDC送入op 我信号10/16 19:31
16F：→ wanga10000: 目前测试用sin波 输入量很ok 输出量到的就是DC2.5V和10/16 19:31
17F：→ wanga10000: 被截的波型了10/16 19:31
18F：→ wanga10000: DC offset功能的话...我目前是没用 但是如果我接一个10/16 19:55
19F：→ wanga10000: 输入0～0.5V(DC offset条0.25)的信号然後电容跟偏压10/16 19:55
20F：→ wanga10000: 拿掉 那得出的结果会是挂在DC2.5V的放大信号吗？10/16 19:55
21F：→ yunnlai: 因是单电源供电，不适用 AC couple feedback,10/16 19:56
22F：→ yunnlai: 40uF 需移除，短路 成为 DC couple feedback.10/16 19:57
23F：→ yunnlai: 另上面的 200Kohm 换成 9.1Kohm. 下面200K换成330ohm.10/16 19:59
24F：→ yunnlai: 在 Non-Inv 得到 DC bias 0.17V. 把 Vin 移位到0V以上.10/16 20:01
25F：→ yunnlai: 再把1uF换成10uF 或拆下的40uF(47?).降低容抗.10/16 20:03
26F：→ yunnlai: 电容再串300/330ohm (9.1K&330的戴维宁等效)到Non-Inv.10/16 20:05
28F：→ wanga10000: 结合y大的说法改成这样如何？我怕输出没办法挂在2.510/16 20:15
29F：→ wanga10000: 所以又另外隔了DC偏压10/16 20:15
30F：→ wanga10000: 原来40uf是阻止dc放大 难怪没有挂就无法运作了 上了10/16 20:17
31F：→ wanga10000: 一课!10/16 20:17
32F：→ wanga10000: 图上忘记串电容跟阻抗了...10/16 20:21
※ 编辑: wanga10000 (42.76.79.216), 10/17/2017 14:36:58
33F：→ wanga10000: 已更新 10/17 14:39
34F：推 BrianCashman: 奇怪波形是共模电压范围所致，照你所贴datasheet 10/17 16:23
35F：→ BrianCashman: 应该不会这样，是不是拿错成其他型号的高精度OPA? 10/17 16:24
36F：→ wanga10000: IC上的刻的型号没错，那是我从露天的IC电子行网拍订 10/17 16:38
37F：→ wanga10000: 的，所以有可能是.... 10/17 16:38
38F：→ wanga10000: 不过同一家寄来adc正常work，所以我一直怀疑我是哪里 10/17 16:38
39F：→ wanga10000: 用错了 10/17 16:38
40F：→ samm3320: Dc会被放大，op input dc只能0.2吧 10/17 17:16
41F：推 samm3320: 然後10倍的话R ratio应该是1:9？ 10/17 17:18
42F：→ wanga10000: 回楼上 我後来没有接那个电路了 10/17 17:36
43F：推 furio: 买到Rail2Rail假货?原电路电压改7V看看动作是否正常? 10/17 18:59
44F：→ furio: 跑模拟用非rr OPA 有点像 10/17 19:00
45F：→ furio: 或者输入端给它固定电压差,看输出电压是否接近0或5V 10/17 19:02
46F：→ wanga10000: 好的 我之後再试试看 10/17 19:26