运算放大器的输入和输出限制
運放采用雙電源供電,輸出緊跟輸入的變化。在輸入端加入一個幅值為±1.5V的三角波,發(fā)現(xiàn)輸出有削波現(xiàn)象,問題原因是什么?
為弄清此問題,需要了解共模輸入電壓(輸入電壓擺幅)和輸出電壓擺幅 。
1.共模輸入電壓
定義了正常輸入時,所需的共模電壓范圍,共模輸入電壓通常與運放的供電電源有關(guān)。如果超過這個范圍,輸出信號就會工作在非線性,引起失真;
2.輸出電壓擺幅
與運放供電電源有關(guān)。同樣,如果超過這個范圍,同樣使得輸出信號產(chǎn)生失真。
如下圖所示:
注意:我們平常說的軌對軌運算放大器,共模輸入電壓可以達(dá)到供電電源范圍,達(dá)到供電電源的兩個軌,輸出電壓接近電源軌。
首先對于上圖的共模輸入電壓為0V,工作在其范圍,但是輸出也是0V,不在輸出電壓擺幅范圍內(nèi),所以引起了輸出電壓可能達(dá)到200mV,引起了較大誤差。
由上圖可以分析出,輸入電壓不在共模輸入電壓范圍內(nèi),所以可能會導(dǎo)致輸出電壓不在μV級別,可能回答道m(xù)V級別。
再回到起初問題,關(guān)于輸入是±1.5V的三角波,輸出卻出現(xiàn)削波現(xiàn)象,其原因在于輸入幅值不在共模輸入電壓范圍。當(dāng)三角波幅值達(dá)到1.5V時,已經(jīng)超過共模輸入電壓的最大值1V,所以會產(chǎn)生削波現(xiàn)象;
總結(jié):對于使用運放時,需要考慮輸入電壓是否在共模輸入電壓范圍,同時還要考慮輸出電壓擺幅問題。
總結(jié)
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