运放输出电压自动偏置电路(电路仿真)

运放输出电压自动偏置电路(电路仿真)

首页休闲益智轨道回路更新时间:2024-09-15

01输出电压偏置一、前言

  这个信号放大电路使用了 轨道轨的运放,工作电压为 5V。不考虑下面这个运放,上面运放就是一个同相放大器。它的输入信号偏置电压可以通过外部端口进行设置。如果希望它的输出电压的零点能够维持在2.5V,这样输出交流信号具有最大的变化幅值。利用下面这部分完成对上面电路零点的反馈。在昨天的实验中,发现这个电路振荡。下面通过LTSpice 仿真,来寻找它能够工作的条件。

二、测试结果

  在 LTspice 中搭建了该电路,为了自动保持 U1输出信号直流电压为 2.5V。将输出信号通过低通滤波,获得其中的直流电压值。加入 U2 的正向输入,如果比R5,R6 分压所得到的 2.5V 高,则会通过 R4 给 U1 反向输入灌入电流,这部分反馈电流就会使得输出降低。所以整体上是一个负反馈。但是仿真的结果显示,该电路还是出现了振荡。这个现象与昨天实际电路测量的结果是相同的。

  从电路设计来讲,为了抑制这种震荡,在零点伺服电路增加 C4,它对于U2来说是一个低通特性,能够降低零点反馈电路的增益。这样便可以消除前面的振荡。修改LTspice 仿真电路。增加的 C3局部负反馈电容。可以看到输出结果趋于稳定了。这个仿真结果验证了前面的结论。下面通过修改反馈电容来加快这个稳定过程。

  将C3的电容值,修改成 1微法。对应的过渡过程缩短了。这是C3取0.1微法对应的过渡过程。电路稳态时,U1输出对应的直流电压为 2.5V。

※总  结 ※

  本文通过LTspice 对于运放电路的输出电压零点偏置伺服电路进行了仿真,为了克服它可能带来的振荡。加入了 C4消除振荡。减小它的容值可以缩短电路稳定过程。后面再通过搭建实际电路来测量该电路的实际特性。

参考资料

[1]

运放的输入电压范围: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/135167046

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