Question

关于LM324的放大器设计

最近做电赛，老师要求做一个LM324的放大器电路，要求放大倍数60db，在Multisim上模拟之后，决定用这个电路

做三级放大，每级实现10倍放大（模拟效果较好）。现在有几个问题比较困惑：
这个电路里R1，R2和C1实现的偏置电路为什么会决定此放大器的失真，难道理解成如同三极管设置合适的静态工作点一般吗？（模拟后发现，若Rf/Ri在=10时，R1/R2也要=10左右才不会失真）
电路里Ci，Co的值如何确定？只是作为耦合电容存在吗？对电路有什么影响？
老师要求中心频率在50KHZ，通频带在20K-80KHZ，请问如何计算其中心频率，其要求的通频带能否直接实现，还是要加一个带通滤波器？
因为我们的课本和实验用的都是很简单的反向放大器电路，所以不太明白，求指点。

Answer 1

建议用同相放大器，输入阻抗高。R1、R2、C1是设置放大器的直流偏置的，通常应该是R1=R2。如果是双电源供电的话，电路就更简单了。Ci和Co通常分别用一个0.1uF的瓷片电容和10uF的电解电容并联即可，就是实现交流耦合的，用我推荐的值一般是不会有问题的。通频带要求20K-80K。要设计一个带通滤波器，但是，怎么没有提带外衰减要多少啊？这个很奇怪。。

追问

1. R1，R2，C1用来设置直流偏置？就是类似三极管的设置直流工作点直流偏置电路了？本来的电路的确是R1=R2，但是这样的话放大倍数最大只能到3倍左右，再大会失真，所以为了实现3级以内的60DB放大，只能改R1和R2了，我是想知道为什么可以这么做？原理是什么？因为一般的同相放大器不是反相端直接接地即可吗，这里这个电路的原理是什么？2.我想知道为什么交流耦合的电容值是这么大？

Answer 2

我也是想做一个500-100倍的运放，可是在实验箱上搭完也是不行，出来的波形，一边大一边小的

Answer 3

问题解决了没有?没有的话帮你

追问

还没有，求指教。

追答

C1是一个耦合电路,是反馈回路中要用到的,C1的取值并没有一定值的,大概一个就得了,你就是用22UF也行,220UF一样的,只要能达到一个耦合的作用就行的

R1和R2一般是相等的,10K左右就得

主要的作用是给运放的+端提供一个中点电压,在运放中,这个"虚拟地"

增益1000的话,就用两级的,每一级的增益是33倍,两级就是一千多倍,加上电容的衰减和元件的 误差,这是正常的,单个运放,如果不是专门的高增益运放,一级的增益最好不要超过100倍,

LM324在Multisim10.1的仿真是有问题的,它是当理想运放来仿真的,如果你设计了增益是1000倍,输入是1V,那么,它的输出是不受电源的限制的,输出一样的有1000V,这是不正确的,

所以,输入只能用1mV的小信号了

记住一点,仿真结果不代表实际结果

追问

这个电路我用的是三级放大，每级10倍，到第二级时波形稳定，但到第三极时便出现了比较严重的失真，不知道如何解决。当然我知道用好的放大器可以，但是不知道LM324能不能做到。另：上图中的R1，R2你说是提供中点电压的，我不太明白，为什么要这样提供电压给同相端，一般的放大电路直接都可以接地了，这样接有什么好处吗？因为我用了这个电路之后，模拟时输出波形便不再会失真了，而直接接地则会截止失真。

追答

到底是什么失真?你说明一个情况出来呀?
或者把你的电路上传上来看一下呀
我这个电路在我这仿真是没有失真的,我改了三个级,每个是10倍,也是一样的没有失真的
那中点电压不是要改善什么了,而是一定要用到的,至于原因,说起来就多了,你可以先去看一下OP放大器的电路,就是运放 的内部电路,它本身就是一个OP放大电路,或者是看一下差分电路也可以的,运放的输入级都是差分电路的

追问

仿真是没有失真的，我说的是我做的实际电路，我的输入电压为2mv，在放大100倍时波形都基本稳定，在到第三极时便在正弦波上叠加了明显的高次谐波，不知道是不是LM324内部的噪声引起的。另：运放的内部电路我也看过，但是我还是不明白直接接地和加一个中点电压有什么区别。求指点。

追答

如果你有电路,就上传给看一下电路嘛,没有人能听你说说就知道是怎么回事的

要看电路对比一下,也行能找出原因来,
可以用排除法一个一个的找出来的
先看一下一下电路,后面一级的是不是和前面两级的电路是一模一样的,如果是,那就改信号从第二级输入看一下输出有没有失真,如果有,就说明是最后一级有了问题,如果没有就是电路本身有问题
再看一下你电源的电压,输入2mVP_P的信号,输出是会有到2VP_P的,就是4V,如果你运放 的电压是5V,那是肯定会失真的,你可以换成输入是1mV的看一下
1mV本身是一个很小的信号的,人体本身对示波器都会有影响的,特别是数字示波器
你可以在反馈电阻上面并联一个33PF以下的电容,滤波一下,看一下行不行