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`` 本人准备做一个传感器上用的放大电路，实现0~10uA电流到0~5V电压的转换和放大，参照课本上测量放大电路和相关文献，设计了一个放大电路，在Multisim软件中模拟实现10uA到负5.167V的转换，但在做出实际电路板后发现，电路板不受输入端影响，只输出近似15V的电压，而此时的供电电压是15V，想请教各位大神是哪里出了问题，该怎么修改？万分感谢！！！ 补充内容 (2017-8-25 17:26): 在实际操作中，以10mV电压源代替电流源，电压源正负极接输入两端，用±15V开关电源供给电路电压，电路中地接开关电源G点，测量时测输出端和地间电压。电路原理图根据文献设计，实际电路板是自己用洞洞板焊接，元器件采用LF357n，尝试过更换其他同型号放大器，但并未换过其他类型放大器。输入10mV电压时，测量电路5、7间电压0.42V，模拟电路中14.4mV；9、10间电压0.47V，模拟电路中3.026mv；最终输出端电压14.8V。当不接入输入电压时，输出端电压也为14.8V。 想请教： 1.出现问题可能的原因，该如何解决？ 2.电路中输出电压公式为V0=Is*R1*(1+2*R2/R3）*（R7/R6），但在模拟电路中电压却和公式计算结果有差别。该如何才能保证电路中输出和输入呈一定的线性关系。 3.对于传感器中的小信号电流（uA级别），设计哪种电路才能实现向0~5V电压的放大和转换。`` 
微弱电流_电压转换电路的设计与仿真_陈海峰.pdf
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19个回答
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本帖最后由 风之追逐 于 2017-8-23 14:13 编辑
建议R1换成两个10K电阻串联，中间接地。R7和R8换成51K。另外，个人觉得C5可以不要，具体有与没有哪种好，以你自己实际测量结果为准。
最佳答案
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实际应用中，运放的输入引脚是需要很小的电流来驱动的，并不是完全无电流，而这个电流相对于你的10uA来说就不小了。。。
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非常感谢！您的意思是说由于输入电流太小导致放大器无法工作造成的吗？想请教您，对于微弱电流信号转化成电压再放大，应当采用哪种方法来实现呢？ |
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不是，我是说相对于10uA来说，这个电流虽然小，但是已经会影响到测量精度了，会导致测试结果出错。 |
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你试着测一下实际电路中R1的电压，看一下是否会随着电流的变化而变化
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2017-8-22 09:04:15
评论
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好的，谢谢，请问该怎么修改呢，更换放大器吗？ |
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问一下Multisim是否可以实现设计功能？
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可以用跨阻运放，直接将电流放大为电压，不需要经过电阻获取电压之后再放大了。 |
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在软件中是可以的，截图就是软件模拟的情况，但是在实际做出电路以后发现输出电压接近15V，不受输入端的影响 |
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1.重点看下运放的“+”“-”是否接反，导致了形成正反馈； 2.重点检查电阻R1是否是1K，R6(R5)是否是2.2K，R7(R8)是否是1M，不要让放大倍数出错 3.检查输入电流是否正确 4.看你电路，应该是Is×R1=10mV，然后后面反相放大500倍这样,这样10uA对应5V，可是如果某一级你多放大了十倍，就可能会输出电源电压。 |
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还有就是你的电流源和放大电路是否存在共地问题？因电流源信息不详，无法给出具体意见。
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Followers_HAM 发表于 2017-8-22 22:01 谢谢！我会再重新排查一遍电路，自己第一次焊板子，确实容易出现很多问题。 |
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谢谢回复！您的意思是可能由于浮空输入导致实际结果不正确对吗？我根据建议对电路图进行了修改，你看一下是否正确。由于是自己做的传感器，还不稳定，手中也没有恒流源，所以是采用10mV恒压源输入，采用另一个±15V开关电源供电，开关电源如下图，我的接法是把线路中的地都接在电源上的G点，想请教这种做法是否正确？ |
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Aner58 发表于 2017-8-23 21:37 放大电路的地都接到G点是正确的。 如果电流源是光电二极管之类的独立元器件，你按照自己修改后的电路图接是可以的。 实际测试电路中，你是用另一个恒压源替代的电流源。在两个电阻中间接地的方法可能就不适合了。具体电路怎么接的，你最好能给出电路图。 |
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本帖最后由 风之追逐 于 2017-8-24 11:49 编辑 给你个参考电路，只用你的±15V开关电源供电就行了。
这是我按照一个输出4-20mA电路改的，电流输出降到uA级别了不知道效果怎么样，你要是有兴趣可以试试。 |
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在此文献中，模拟了微小电流的放大过程，运用测量放大器进行放大，而在实际应用中，除了个人焊接问题，还要考虑电路的共地、放大元器件本身等问题。
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尝试简单的电压反相比例运算电路，也得不到理想输出结果。电路如下图所示，接法是恒压源输入正极接R1,输入负极接±15V开关电源的地，检测输出正极接6引脚，负极接开关电源地。当输入10mV电压时，输出9mV电压。
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