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回复: 24

请大家帮忙分析下这个运放电路

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(4911197)
发表于 2020-5-8 08:32:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
如图所示,请大家帮忙看下这个电路是什么功能,怎么工作的,还请大神们帮忙分析下。

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(4910436)
发表于 2020-5-8 08:44:45 | 显示全部楼层
好歹也把原理图整理一下
感觉就是个恒流源
(4909638)
发表于 2020-5-8 08:58:03 | 显示全部楼层
看样子目测估计是电压转 4~20ma输出,你直接切换成运放符号看得更明白些,用multisim仿真下都出来了~~
(4909616)
 楼主| 发表于 2020-5-8 08:58:25 | 显示全部楼层
qq335702318 发表于 2020-5-8 08:44
好歹也把原理图整理一下
感觉就是个恒流源

不好意思,呵呵。没整理,它是一个电压转电流电路。电压是0-3.3V,对应电流是4MA-20MA。0V输出4MA,3.3v对应20Ma。因为电流可以远距离传输不衰减,所以用电流传输信号
(4909576)
 楼主| 发表于 2020-5-8 08:59:05 | 显示全部楼层
gswubo 发表于 2020-5-8 08:58
不好意思,呵呵。没整理,它是一个电压转电流电路。电压是0-3.3V,对应电流是4MA-20MA。0V输出4MA,3.3v对 ...

输入是一个0-3.3V的电压信号。
(4909540)
发表于 2020-5-8 08:59:41 | 显示全部楼层
右下角不是写着4-20ma输出吗,
(4909406)
发表于 2020-5-8 09:01:55 | 显示全部楼层
电压转电流,4-20ma,看这个都猜得出了
(4906088)
发表于 2020-5-8 09:57:13 | 显示全部楼层
运放1构成一个电流源,作用是把对地的参考电压搬移到对电源的参考电压上面,因为R15跟R16阻值一样,所以两个电阻上面的压降也一样
又因为运放2的两个输入脚电压一样,R16上面的压降=R17//R26上面的压降,这三个电阻的一端还是接在一起的,所以输出电流是 Vin/R15*R16/(R17//R26) = Vin/(R17//R26)
(4904774)
 楼主| 发表于 2020-5-8 10:19:07 来自手机 | 显示全部楼层
20061002838 发表于 2020-5-8 09:57
运放1构成一个电流源,作用是把对地的参考电压搬移到对电源的参考电压上面,因为R15跟R16阻值一样,所以两 ...

谢谢,你的分析是对的。我测出输入电压是0.192V时,输出是4ma.跟你的公式算出的是3.86ma对应。能更详细的说下那两个三极管的作用吗,不是很理解这两个管子有什么用
(4903750)
发表于 2020-5-8 10:36:11 | 显示全部楼层
gswubo 发表于 2020-5-8 10:19
谢谢,你的分析是对的。我测出输入电压是0.192V时,输出是4ma.跟你的公式算出的是3.86ma对应。能更详细的 ...

基本上三极管+运放的结构,三极管就是用作扩流
(4901371)
发表于 2020-5-8 11:15:50 | 显示全部楼层
简化分析下,运放当成理想运放,三极管当成β无穷大
运放的2脚和3脚电压相同,也就是R15上的压降等于Vadc,R15和R16电阻相等,那么压降也相等,也就是R16上的压降也等于Vi
运放的5脚和6脚电压相同,R17和R16的压降相等,也是Vi,三极管Ie = Vi/R16(把R17和R26看成一个整体50欧,继续当作R17,其实并联是因为电流大了发热,并联好散热)
β无穷大,Ib可以忽略,Ic = Ib = Vi/50欧
Ic = Vi/50 = 192mV / 50Ω = 3.84mA

2N5551工作在小电流区,β应该在100以上,按1%的误差估算
BCP51的β可能就没这么大了,毕竟是大电流三极管,假设β=50(具体参考规格书),大约2%的误差
再考虑电阻,有4个电阻影响较大,假设都使用1%的精度,误差评估成4%

这样累计,如果开环并且不标定,可以评估出7%的相对误差
实际上,电阻误差有可能正负抵消,7%只是评估的最糟糕的情况
(4899518)
发表于 2020-5-8 11:46:43 | 显示全部楼层
本帖最后由 lw32 于 2020-5-8 11:48 编辑

R15和R16是等电流,电阻相同也等电压
R16和R17等电压,R17与R26并联是50欧
R15的电压是输入电压
三极管是扩流用
Iout = Vin/50
(4888877)
发表于 2020-5-8 14:44:04 | 显示全部楼层
左边是倒相, 把对地参考电压变成对TL431下端参考 (不能直接变成对VCC是因为要考虑运放共模范围)
右边是对地输出的恒流源
(4798992)
 楼主| 发表于 2020-5-9 15:42:09 | 显示全部楼层
tomzbj 发表于 2020-5-8 14:44
左边是倒相, 把对地参考电压变成对TL431下端参考 (不能直接变成对VCC是因为要考虑运放共模范围)
右边是对地 ...

你好,问一下为什么要把对地的参考电压变成对TL431的下端参考?有什么用吗?
(4798909)
 楼主| 发表于 2020-5-9 15:43:32 | 显示全部楼层
20061002838 发表于 2020-5-8 09:57
运放1构成一个电流源,作用是把对地的参考电压搬移到对电源的参考电压上面,因为R15跟R16阻值一样,所以两 ...

搞不懂为什么要变参考电压?
(4798635)
 楼主| 发表于 2020-5-9 15:48:06 | 显示全部楼层
McuPlayer 发表于 2020-5-8 11:15
简化分析下,运放当成理想运放,三极管当成β无穷大
运放的2脚和3脚电压相同,也就是R15上的压降等于Vadc, ...

能弱弱地问下,为什么运放输出接2N5551可以打开三极管,是因为运放输出有电流吗?这个电流怎么来的?还有BCP51-10这个大电流三极管也是,加R18这个3.9K电阻是为了限流吗?
(4769557)
发表于 2020-5-9 23:52:44 | 显示全部楼层
gswubo 发表于 2020-5-9 15:42
你好,问一下为什么要把对地的参考电压变成对TL431的下端参考?有什么用吗? ...

不变的话, 得到的恒流源只能是吸电流的. 人家这个是放电流的.
当然要也有其他办法, 这个比较简单.
(4766822)
发表于 2020-5-10 00:38:19 来自手机 | 显示全部楼层
TL431在本电路中超到什么作用?
(4766514)
发表于 2020-5-10 00:43:27 来自手机 | 显示全部楼层
这个电路的温飘大吗?
(4738816)
发表于 2020-5-10 08:25:05 | 显示全部楼层
楼主如果将本贴放到“电子综合”板块问,可能解答的人会更多。
(4727770)
发表于 2020-5-10 11:29:11 | 显示全部楼层
gswubo 发表于 2020-5-9 15:43
搞不懂为什么要变参考电压?

你这个是电流源,是输出电流的;不是电流阱,吸入电流的
所以必须把参考电压弄成相对于VCC的
(4726915)
发表于 2020-5-10 11:43:26 | 显示全部楼层
jetbo 发表于 2020-5-10 00:38
TL431在本电路中超到什么作用?

LM2904不是轨至轨输入和输出运放,如果没有TL431,运放2的输入输出都会超出运放的工作区间
想要高精度,可以用MOS管或者JFET,电阻换高精度的,34401六位半电阻档电流源电路结构跟这个一样,所以这个电路起码能达到六位半万用表的精度
(4686298)
发表于 2020-5-10 23:00:23 | 显示全部楼层
20061002838 发表于 2020-5-10 11:43
LM2904不是轨至轨输入和输出运放,如果没有TL431,运放2的输入输出都会超出运放的工作区间
想要高精度, ...

换MOS 管是不是只换BCP51就可以了,换MOS管 温度特性 会好吗?
(4607980)
发表于 2020-5-11 20:45:41 来自手机 | 显示全部楼层
jetbo 发表于 2020-5-10 23:00
换MOS 管是不是只换BCP51就可以了,换MOS管 温度特性 会好吗?

换PNP那个,要注意MOS管是有结电容的,要做补偿,不然运放会有稳定性问题。
换MOS是会提高精度,但是温度特性不会改善,MOS的gs电流极小,不会像BJT那要,有比较大的Ib,会对输出电流造成影响。
(4386496)
 楼主| 发表于 2020-5-14 10:17:05 | 显示全部楼层
jetbo 发表于 2020-5-10 00:43
这个电路的温飘大吗?

温漂不大,还行
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