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电流差分采样电路如上图所示(这也是经典的电压差分采样电路),电流采样是通过一个小电阻(约几毫欧到几十毫欧之间),将电流信号转换成电压信号来进行采样,原理比较简单,但在实际测试过程中存在一些问题,现在对这些问题进行记录并解释。
问题如下:
1、采样电路焊接基本正确(图中c15、c9没有焊接),在调试的时候,输入端电压为42mv,经过运放放大后,运放的1号引脚输出电压为3.56v
2、修改图中-5v连接电压,让其接地并没有解决上述问题
3、修改输入端电压让其达到400mv,输出端1号引脚电压达到6v。
4、修改放大比例(即颠倒Rf与R1(图Rf=R13+R14,R1=R15+R16)),连接5v、12v输入端电压,进行缩小比例检测,输出端1号引脚电压还是3.5v
解决:
上述问题也包含了在调试过程中的一些解决思路,总体来看,存在的问题是对差分运放的电路原理及各个元件的作用理解不全面所致。
首先差分采样电路的原理是:
Uo=(Ui1-Ui2)*Rf/R1
这是典型的差分放大原理,其中放大作用主要由电阻元件来进行实现,那么电容的作用是啥?
这就是我之前调试出问题的原因,差分电路中的电容不外是滤波、解耦,(基础不足,认为其不重要),其中如图:
c9的作用是抑制运放的自激振荡,并扩宽放大电路的带宽。
c39和c14的作用是对参考电源的解耦和滤波。
c15的作用目前还不清晰,只知道这个电容必须要有才能构成差分(对称)。
c13的作用是对输出信号的稳压滤波。
如果要对输入信号进行抑制差模信号,需要在电阻R15和R18的二端跨接一个电容(一般可取104)的。
这个电路目前来看掌握了一部分内容,还有一些问题还需要解决
1、c15的作用目前还不清晰,抑制共模干扰该怎么进行连接?
2、运放自激振荡的原理是什么?