电磁信号的放大问题

一、问题提出

  卓大，能发一期运放的讲解嘛，孩子现在运放还是没用，难住了。

  我是用的 OPA4377 ，按我的原理图的其中一个的放大倍数是1+(R5+滑动变阻器的阻值)/R1，但是当电感放于电磁线的正上方的时候，示波器显示的是方形波，按正常来说是正弦波的一半，而当我把电感移动到偏离电磁线更远一些的地方会得到正弦波的一半，这个确实是正确的，但当我测另一个接口的时候，很奇怪的是电感位于电磁线正上方会得到正确的正弦波的一半，我便开始测这个滑动变阻器的阻值，然后分别把另外两个的阻值调成一个比这个大另一个比这个小，但是这两个示波器所得到的图自然是方波。

▲ 图1.1 运放输出半波整流波形

▲ 图1.2 运放输出半波整流，但放大后的波形

▲ 图1.3 运放输出方波波形

  波形就是以上这几种，左电感、中间电感无论电位器如何调当这两个电感位于电磁线正上方的时候就会出现矩形波。而当这两个电感偏离电磁线正上方的时候就可以得到正弦波的一半。但是右电感不会出现这种情况，测其电位器阻值为20k，然后分别把中间电感和左电感的电位器阻值调成40k和10k也都是矩形波，就不太理解了。

二、问题分析

  关于OPA4733的相关测试，在博文 OPA4377低噪声5.5MHz带宽CMOS运放 给出了测试结果。 这款运放也被很多参加大学生智能车竞赛的同学 用于电磁传感器信号放大和检波， 相比于 通过二极管检波 ，利用单电源 RAIL-TO-RAIL 运放完成信号放大检波可以大大简化电路的设计。

  通过前面学生提问和显示调试电路的波形来看， 其中输出方波的两路信号应该是电路的增益过大， 实际上运放工作在比较器状态。 因此，建议对于电路进行检查，包括以下几个方面：

首先检查几路运放在放大检波电路是否参数都是一致，没有差异。这样可以从原理上保证它们在对信号放大检波特性一致；

其次才检查焊接的PCB上相关的电子器件是否有损坏，信号焊接是否存在虚焊等问题；特别是对于出现方波输出的电路，检查它对应的反馈回路是否断路。

检查前面工字型电感以及所配的谐振电容是否一致？ 可以通过示波器查看它们输出在同样的位置是否输出波形一样。

  如果上面检查之后，没有找到异常，可以通过更换OPA4733，来确认是否芯片存在故障以及相应的焊接中出现问题。

  总之， 如果运放输出的信号与输入信号之间的增益，与电路设计相差很大，多数可能存在元器件损坏或者焊接故障等原因。在理论指导下，完成电路调试是提高电子工程能力的关键。