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OPA454: 带负载能力

avatar Lixia Wu 提问时间: 2023-10-20 10:18:06 / 已解决
Part Number: OPA454
Other Parts Discussed in Thread: OPA462

我使用opa454运放按照howland电流泵原理搭建压流转换电路。opa454的输入是stm32芯片内部自带的DAC电压信号,输出连接到负载电阻上。电路压流转换比例是1V-1.5mA。

但是在测试时发现,当负载超过1kΩ或1.5kΩ时,输入处的电压会被抬高并钳制在4.1V,这样输出就变得不受控制,看起来像是带负载能力不够的问题,但是我不确定是dac驱动不足还是运放带负载不够。

我还试过把同一片stm32的DAC信号,连接到AD8276(LTspice的运放)构成的压流转换电路的输入端(不是howland原理,但也是压流转换),发现没有出现输出受负载限制的现象,所以我疑惑opa454运放是不是不适合搭建这样的电路。

而且不止opa454,opa462在使用时也是这样的问题,电压也是抬高到4.1V。


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8个回答
  • avatar Amy Luo
    回答时间: 2023-10-20 10:48:41

    您好,

    您可以附上您测试的电路吗?请说明清楚供电电压、输入信号和输出负载连接情况

  • avatar Lixia Wu
    回答时间: 2023-10-20 11:18:32

    您好,

    这是我的电路原理图

    这是电路仿真原理图

    测试时,芯片的供电电压是±40V,分别接在运放的V+,V-上。E/D和E/D_COM分别连着5V和地。

    输入信号用杜邦线,从stm32的dac输出口连到OPA6_INR处的排针上,即+IN输入端附近,电压变化范围是0-3V。

    输出负载一端连在OPA6_OUT处的排针上,一端连地。负载用的是直插式电阻。

  • avatar Amy Luo
    回答时间: 2023-10-20 11:39:46

    您仿真的输出是正常的吗?

    输入的0-3V信号,频率是多少?

    为避免stm32的DAC信号源的问题,您使用其他直流信号代替DAC输出来测试howland电路,输入是否还会被钳制在4.1V?

  • avatar Lixia Wu
    回答时间: 2023-10-20 12:03:34

    仿真是正常的,我使用的信号是在1-500Hz范围内变化。

    我也用过电源设备提供直流信号代替DAC测试,输入没有被钳制在4.1V。

  • avatar Amy Luo
    回答时间: 2023-10-20 12:30:29

    这可以说明是DAC信号源的问题;

    您是否有办法在DAC输出端接个电压跟随器/buffer,然后再将buffer输出信号接入上面howland电路,看是否解决问题?

  • avatar Lixia Wu
    回答时间: 2023-10-20 13:01:48

    好的,那我需要再画一版小电路,加上缓冲试一下。不过缓冲有什么特别的要求吗?

    你看这个缓冲可以吗?

  • avatar Amy Luo
    回答时间: 2023-10-20 13:23:46

    您可以先用面包板搭建一个简易电路或使用其他电路板中的跟随器 以进行验证,为了这一个跟随器重新设计电路板我感觉没必要,且周期还很长;

    这里的跟随器主要起隔离的作用,选用输入阻抗大、输出阻抗小的运放就可以。另外注意满足带宽、输入和输出范围;

    因为您的信号是1-500Hz范围,LT1462这个运放在500HZ输出阻抗还是比较大的(注意给出的曲线图横坐标不是等间距的,应该是对数间距),实际使用的话,精度要求高的话不建议使用这个运放,不过验证可以使用它进行验证。

  • avatar Lixia Wu
    回答时间: 2023-10-20 13:41:53

    谢谢你的建议,我已经用面包板搭建好了缓冲器,测试过后发现OPA454的输出情况良好。DAC信号源输出的电压可以较为精准地控制OPA输出对应电压,可以实现压流转换功能。谢谢!

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