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LM358: 使用该芯片设计了一个差动放大电路,却无法实现预定功能?

avatar Lucky-Chen 提问时间: 2023-10-09 20:03:15 / 已解决
Part Number: LM358

现在有两路方波电压信号,一路是10-0,一路是0-10,两路信号分别由H桥的左半桥和右半桥产生,相位差半个周期,占空比都为50%。

想利用LM358设计一个减法电路,将输入的两路信号变为10V的交流电压输出,供电电压为12V,单电源供电,电阻使用的是0805封装,阻值为1K。

原理图如下,为何实际无法产生10V的交流电呢?使用万用表测试大约只有1V,2V这样。


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15个回答
  • avatar Amy Luo
    回答时间: 2023-10-08 19:40:53

    您好,

    这两个输入信号做减法,输出应该是±10V,单电源供电无法输出-10V,而且您使用的是万用表测量,万用表测量的是有效值。建议您使用双电源±12V供电,这样可以输出±10V方波信号。

  • avatar Lucky-Chen
    回答时间: 2023-10-08 20:00:17

    感谢回复。

    我重新搭建了一个仿真,如下图。

    以及实际的波形图

    发现有较为明显的上升下降过程,这一过程与什么参数有关呢?如果我想改进应该如何进行优化?

    同时,在达到峰值以后,有时会出现明显的抖动,这是加了TVS管以后的情形,没加TVS管抖动的会更加剧烈。请问有优化的方案吗?

  • avatar Amy Luo
    回答时间: 2023-10-08 20:18:46

    您测试时负载是什么呢?

    电路图中不建议加C1,运放驱动容性负载的能力是有限的,不建议人为加容性负载C1,否则的话可能会引起电路稳定性的问题。

    您可以附上测量波形吗?同时告知测量时其负载是什么?

  • avatar Lucky-Chen
    回答时间: 2023-10-08 20:47:20

    我测试的负载是两个100K的电阻。下面是去掉电容和TVS管的电路图。

    电容C1我的想法是用于去耦的,下面的是去掉电容C1后的测量波形图

    这是去掉电容C1和TVS管以后出现的波形图,有很大的波动。

    以上波形测试的负载都是两个串联的100k电阻。

    请问有优化的方案吗?

  • avatar Amy Luo
    回答时间: 2023-10-08 21:06:22

    很抱歉,图片没有显示,也就是说负载是200K对地电阻?您示波器探头校准了吗?示波器测量其他正常方波效果怎样?可以正常显示吗?

    我感觉输出应该可以正常显示,不该有异常,因此想让您先看下示波器探头是否有问题

  • avatar Lucky-Chen
    回答时间: 2023-10-08 21:31:49

    你好,这是电路图,能否正常显示?

    我在B通道接了一个方波信号,可以正常显示,波形图如下:

  • avatar Amy Luo
    回答时间: 2023-10-08 21:48:50

    输出不应该有异常,您可以同时测量两输入信号和输出信号吗?对比下输出异常时输入信号是怎样的?很可能是输入异常导致的输出异常

  • avatar Lucky-Chen
    回答时间: 2023-10-08 22:21:26

    我用示波器测量了两个输入信号和输出信号,如下图,电路图是去掉电容C1和TVS管的情况,之前的回答已经给出。

    为了方便观察,我将两个信号上下平移了,两个输入信号波形正常,输出信号也就是橙色的,偶有尖峰,有时波动很大。

  • avatar Amy Luo
    回答时间: 2023-10-08 22:44:52

    我想确认下,上述波形您是仿真得出的还是实际电路板测量出的?

  • avatar Lucky-Chen
    回答时间: 2023-10-08 23:03:10

    是仿真得出的,用的是Multisim

  • avatar Amy Luo
    回答时间: 2023-10-08 23:34:07

    感谢反馈,我感觉您的仿真有问题,我明天会用TINA搭建上述电路进行仿真,看是否有同样现象。

    很抱歉,今天是节假日,不能给您有效反馈。

  • avatar Amy Luo
    回答时间: 2023-10-08 23:53:53

    我用TINA 仿真是没问题的:

    LMx58_LM2904_RefDesign - autosave 23-04-06 11_02.TSC

  • avatar Lucky-Chen
    回答时间: 2023-10-09 00:10:43

    感谢答复,我猜测是仿真软件的问题。

    另外,我想请问lm358输出的电压上升下降时间与什么参数有关呢?

  • avatar Amy Luo
    回答时间: 2023-10-09 00:36:10

     与运放的压摆率SR参数有关,这个参数表明了运放输出信号的最大变化速度,但是实际还与负载有关。

  • avatar Lucky-Chen
    回答时间: 2023-10-09 00:54:29

    感谢解答!

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