检波电路,简易rms电路波谷出现毛刺解决,容性负载导致信号出现尖峰,(电容滤波电路不规范导致波形不稳定)

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运放续流能力不足

在进行uA交流小信号放大过程中,采用整流后给电容充电的方式进行直流转换,从而反映输入待检测电流大小。发现电路接入充电电容后开始有跳动出现,下面进行电路分析与问题解决,部分电路图如下:

检波电路,简易rms电路波谷出现毛刺解决,容性负载导致信号出现尖峰,(电容滤波电路不规范导致波形不稳定)

如上图,理论上不接充电电容精密整流电路将产生如下波形,将正弦波的正半波舍去,负半波翻转放大。

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但是在实际使用中,发现放大倍数稍大时,或者电源不稳定时,波形会出现比较繁杂的尖峰,会严重影响滤波稳定性。

直流输出结果会出现持续跳动,实际波形将产生如下尖峰。

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分析可见偶发尖峰出现在负半波,负半波正好是充电需要的半波,去掉充电电容后,发现就没有这种偶发毛刺

经过深入研究,为充电的电路部分加入续流电阻R12,发现尖峰消失。

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由此有两方面的见解:

  1. 运放输出电流为电容充电,直接接电容会导致大电流尖峰出现,而运放无法提供较大的瞬时电流输出能力,于是在负半周期的波谷附近产生不稳定。
  2. 运放负载大电容,将可能产生不稳定,串接电阻是一定程度能改善稳定裕度的。

稳定后的波形

由此电路现象给我深深地提示,电路设计中需要力求稳定设计,调试波形过程中出现异常需要关注出现异常的时间和相对位置,这样方便我们找出问题原因

下一篇,项目中遇到50hz工频干扰(针对放大信号也是50hz),导致测量的波形出现小幅度的缓慢波动。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-450957.html

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