为什么运放输入端串联一个隔直电容后输出没有波形?------关于隔直电路的简要理解

文章目录

  • 前言
  • 一、常见的错误隔直电路
  • 二、正确的隔直电路


前言

在看实验室学弟做电路的时候,他们单片机输出的正弦波要经过一个用NE5532做的跟随器,这里单片机产生的正弦波自带1.8V的直流偏置,测试发现,这里的偏置会严重影响NE5532的工作。于是在运放输入端串联了一个隔直电容,然而测试发现跟随器的输出却没有任何波形。 针对这一问题,我上网查阅了一些资料,这里简单谈谈我对隔直电路的理解

一、常见的错误隔直电路

为什么运放输入端串联一个隔直电容后输出没有波形?------关于隔直电路的简要理解_第1张图片

从中学学到的知识可以知道,电容本身具有隔直通交的作用。这里的正弦波输入有1.8V的偏置,似乎理论上加上一个电容(这里取常用的104电容,容值为0.1uF),就能把直流隔掉,并且不影响原来的交流。

事实是否如此呢?实际搭建电路测试的结果却显示,这样搭建出来的电路输出没有任何波形(这里提一句,使用Multisim仿真出来却有波,这显然不合理)。那么问题究竟出在哪里呢?

二、正确的隔直电路

为什么运放输入端串联一个隔直电容后输出没有波形?------关于隔直电路的简要理解_第2张图片
所谓隔直电路的本质是截止频率比较低的高通滤波器,那么高通滤波器的结构是什么样的?最简单的 RC 高通滤波器也是一个电容串联一个电阻。
为什么运放输入端串联一个隔直电容后输出没有波形?------关于隔直电路的简要理解_第3张图片

也许某些隔直电路看起来只有一个电容,那是因为电容后面的负载本身有一定的输入等效电阻。

如果后面是运放输入端,输入电阻近似无穷大,仅仅用一个电容就是错误的设计了。这种电路,不仅无法隔直,而且运放的输入偏置电流在电容上逐渐积分(i(t)=C*du/dt),没有放电回路,最终会导致电容两端积累过高的电压致使运放输入电压超出正常的共模输入范围

故这里添加一个1MΩ的电阻到地,与电容构成高通滤波,截止频率1/2πRC=1.59Hz,实测效果理想。

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