由于LM358運(yùn)放非軌對(duì)軌運(yùn)放,所以輸出電壓不可能和電源電壓一樣或相近,一般都是VCC-1~2v左右,實(shí)驗(yàn)中運(yùn)放用的是單電源+5V 供電,即輸出不可能超過4V。由于Mic輸出的為正負(fù)周期的音頻信號(hào),如運(yùn)放不對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,使去在0V以上進(jìn)行放大的話,其放大后的信號(hào)會(huì)被削掉負(fù)半周期。而解決辦法就是抬升正弦信號(hào)的中點(diǎn),使其中點(diǎn)電壓在電源范圍內(nèi)。由于運(yùn)放電源使用的是-+5V,故在運(yùn)放的正向輸入端利用電阻偏置,得到VCC/2的偏置電壓,也就是2.5V的中點(diǎn)電壓。
結(jié)合上面的公式,也就是輸入信號(hào)放大后為1.82V峰峰值,加上2.5V中點(diǎn)電壓后為 4.32V,即超過了運(yùn)放的最大輸出電壓,再對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大后必然然削頂!而解決辦法是增加電源電壓。
顯然我的要求是放大10mv以內(nèi)的信號(hào),故信號(hào)可以放大至150倍即可接近運(yùn)放最大輸出電壓。
第二天立馬調(diào)了放大倍數(shù)為100倍,去掉TLC5615的 正弦波,直接接上Mic,上電,喊話,熟悉的波形出現(xiàn)了。
但由于LM358屬于普通運(yùn)放,存在失調(diào)電壓,即把輸出短接到GND后,也會(huì)有幾mv的電壓,而且其帶寬增益積為1MHz,人聲為20Hz~20kHz,所以在放大20Khz信號(hào)200倍后,其需要2Mhz的帶寬,顯然LM358不夠,而且我只需要一級(jí)放大即可滿足要求。故解決辦法是更換運(yùn)放型號(hào)。
常用的儀用運(yùn)放OP07性能優(yōu)越,但帶寬增益積只有0.6Mhz,也不滿足要求,所以目標(biāo)瞄準(zhǔn)了它的兄弟型號(hào)OPA277 。
OPA277也是單運(yùn)放芯片,SO8封裝不是很占我的板子上的空間, 帶寬增益積有8Mhz,而且可以低電壓供電,正負(fù)5V電壓可以從板子上的RS3232的電荷泵取。遂用Multisim10進(jìn)行了仿真。