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微小信号检测

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

大家好好,我在设计针对微小电流信号的放大,经过精密电阻完成电流电压变换后,输入信号范围大概在10~50uV左右,输入信号频率范围是20Hz~20kHz,想经过两级放大最终放大1000倍。能否在前一级放大时采用用OPA657,第二级放大的时候同样用OPA657?或者前一级放大采用OPA657后一级选用OPA827做两级放大呢?还是OPA827完全可以胜任两级放大的任务?谢谢

亲;这个项目的关键参数是输入失调电压;频带只要高过10M就没有问题。高频运放普遍失调大,不建议选用。

楼主说20Hz~20kHz,貌似音频信号,看似信号中没有直流成分,如是,则失调电压、失调电流就没关系了,噪声是关键。输入是电压信号,可能电压噪声更重要。建议考虑OPA1622,一级就可提供1000倍增益。

可能浏览器有问题,没办法在大家回答的下面直接点击回复。首先谢谢大家

OPA1622有两点不是很合适,一个是我们前端的触感器是单端输出的,如果差分输入需要再加个芯片转换一下;另外,这款芯片封装不好焊接,用回流焊怕次品率太高。

我这两天查了一下,觉得直接用精密电阻不是很合适,应该用跨阻放大器做一个I-V变换,如果后面放大电路选择两级放大选择什么放大器合适呢?谢谢

对不起,我本来是想说OPA1612来着,结果错打成了1622。OPA1612就是标准的双运放,可以接成I-V转换。请问下你的信号电流大约有多大?信号中是否有直流成分?

我在论坛上寻求帮助,你帮解决问题还这么客气!实在是太客气了

我选择的传感器输出最大是5mA但是传感器检测的信号比较弱,导致输出估计在0.05mA左右,传感器输出没有直流成分。

这信号已经很强了,且不要求直流性能很好。几乎随便找个1MHz带宽的运放都可以,具体选哪一个还要看你对于电源电压、输出电压、功耗等性能的要求了。作为一参考,建议你看看OPA2348双运放,其中一个放大器做I/V转换,另一个做电平调整及滤波。

您是说5mA的信号相对还是比较好处理吗?5mA是传感器的标称值,实际上因为信号比较弱,传感器输出会是0.05mA左右,还有个问题如果传感器输出再小一个数量输出电流信号大约为0.005mA这种信号是否好处理呢? 另外,I-V转换最好不是用跨阻放大器吗,用OPA2348进行转换会有哪方面的影响呢?关于I-V变化后面一级的电压放大倍数,只要满足OPA2348的增益带宽积就可以是吗?

我意思就是0.05mA信号已经足够强了,即使再小一个数量级至5uA也没问题,使用200k的跨阻就可将信号放大到1V,而输出噪声只有大约几十uV。如果这样的噪声水平您可以接受就可以使用OPA2348。建议主要由第一级I/V转换提供增益,第二级主要做滤波。这个电路影响性能的主要是第一级I/V转换,需要仔细考虑。如果做I/V转换的话,传感器的电容对于性能影响很大。如果传感器的电容比较大那就要十分小心了。

    你好,我也是差不多的一个要求,用空心型电流传感器感应线路电流,我用的2K的电阻并联在传感器两端,转换后的电压大约几十mV,频率100HZ-10KHZ,最终传送给PLC监测线路是否工作正常。

   不过我有个疑问,第一级采用你说的方法,那共态噪声怎么办?不是应该用差动放大器或者仪放吗?我用的是INA118和OPA188前级滤除噪声并且实现滤除低频信号(参考资料里面的电路),然后后面加上低通滤波器,再加上后级放大,然后LM211波形整形电路驱动光耦发送0-24V的脉冲波给PLC。我的方案可以吗?急求答案!

第一级若用跨阻放大器的话必须紧靠传感器放,否则性能会比较差(我前面也提到过传感器电容很关键)。这种情况下一方面是由于信号传输路径比较短,另一方面是由于两根信号线对地都是低阻抗,可以认为共模干扰很小。对于电流型传感器而言这种方式的线性度比较高,能够实现比较高精度的测量。但如果传感器距离比较远,这种方法的噪声、抗干扰性能会下降。您的方法实际上在电子式互感器里很常见,当然是可行的。

谢谢您的解答!不过大部分模拟信号端采用的是屏蔽线接入,那信号就有接地端了,但是我的接入端子只是普通的,那INA128两输入端就必须一个接地了,这样是不是就起不到抗干扰的效果了?我是不是最好用屏蔽线?

当然最好用屏蔽线啦,实在不行就用双绞线吧。

不明白为什么不用屏蔽线就必须INA128输入端一个接地?仪表放大器一端接地那基本上就等同于一个普通的运放了,没有任何CMRR而言了。建议不要这样做。

我本来也是INA128两端直接接入信号发生器,没有接地,但测试波形是这样的,所以我想是不是不接地的问题。

我想问一下,如果用跨阻放大器可以一级就放大1000倍吗?那反馈电阻是不是要用精密电阻呢?

另外,如果想输出噪声再小一些,推荐哪款跨阻放大器呢?

两输入端不能浮空,需要分别对地接一只偏置电阻。

跨阻放大器的增益是电阻,不是倍数,不知你讲的1000倍是啥意思?反馈电阻用到200k是没问题的,就可以将5uA电流转换为1V信号了。至于电阻用什么精度的取决于系统要求了。

此设计对于放大器的要求不高,能够满足的很多。如果希望噪声小些,如果是单电源5V或更低电压供电,可以看看OPA376,如果是+/-12V供电可以看看OPA141。

对对,我的意思就是通过跨阻将小电流变成比较大的电压,您说的我明白了!非常感谢您的帮助,谢谢!

不好意思,我还有个问题,最终我的这个微小信号检测,是否可以把精密放大器当做跨阻放大器用呢?

如果可以将OPA376当做跨阻放大器,那么我完全可以用一个OPA376做I-V的变换,另外一个作为后一级放大的精密放大器是吧。

如果不能将OPA376作为跨阻放大器,麻烦您再帮助推荐一款合适的跨阻放大器。谢谢您!

opa376可以做跨阻放大器。这样用是可以得。

非常感谢!

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