运放使用中容易忽视的问题(一)
时间:11-30
来源:互联网
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简介:本文谈谈 输出电压摆幅的问题。
运放的输出电压是有限制的,普通运放的输出电压范围一般是(Vss+1.5V~Vcc-1.5V),比如电源电压是±15V,运放能输出的最低电压为 -13.5V,最高电压为13.5V,超过这个电压范围即被限幅。这个特性导致电源电压不能被充分利用,特别是电池工作的设备,工作电压很低,这个问题特别突出,于是出现了rail to rail(轨至轨)型运放。那么是不是使用了rail to rail运放,就不用考虑电源轨的限制了呢?不是的,很多人在设计放大电路时,容易在此犯迷糊,导致模拟量检测电路中,打信号时测量精度莫名下降,还不知道问题出在哪里,胡乱怀疑电源纹波、传感器精度、PCB布线……,方向错了,满头大汗也找不到问题所在。对于普通运放,比如15V供电时,说输出电压摆幅可以达到13.5V,其实输出电压接近13.5V时,运放的特性就开始变差,主要表现在放大倍数急剧下降,信号就开始失真,增益越大,失真越严重。Rail to Rail运放的广告宣传中会说能达到正负电源的输出范围,实际上,当信号与电源轨的距离小于300mV时,放大器就会开始产生失真。
那什么时候,可以相信datasheet上标称的电压摆幅呢?把运放当作比较器用的时候!rail to rail运放在作为比较器使用时,其输出电压可以非常接近电源轨,一般只有20mV左右的距离。
建议:普通运放电源的正负极电压应该分别比要求的输出电压高2V以上,Rail to Rail型运放应该高300mV以上。
运放的输出电压是有限制的,普通运放的输出电压范围一般是(Vss+1.5V~Vcc-1.5V),比如电源电压是±15V,运放能输出的最低电压为 -13.5V,最高电压为13.5V,超过这个电压范围即被限幅。这个特性导致电源电压不能被充分利用,特别是电池工作的设备,工作电压很低,这个问题特别突出,于是出现了rail to rail(轨至轨)型运放。那么是不是使用了rail to rail运放,就不用考虑电源轨的限制了呢?不是的,很多人在设计放大电路时,容易在此犯迷糊,导致模拟量检测电路中,打信号时测量精度莫名下降,还不知道问题出在哪里,胡乱怀疑电源纹波、传感器精度、PCB布线……,方向错了,满头大汗也找不到问题所在。对于普通运放,比如15V供电时,说输出电压摆幅可以达到13.5V,其实输出电压接近13.5V时,运放的特性就开始变差,主要表现在放大倍数急剧下降,信号就开始失真,增益越大,失真越严重。Rail to Rail运放的广告宣传中会说能达到正负电源的输出范围,实际上,当信号与电源轨的距离小于300mV时,放大器就会开始产生失真。
那什么时候,可以相信datasheet上标称的电压摆幅呢?把运放当作比较器用的时候!rail to rail运放在作为比较器使用时,其输出电压可以非常接近电源轨,一般只有20mV左右的距离。
建议:普通运放电源的正负极电压应该分别比要求的输出电压高2V以上,Rail to Rail型运放应该高300mV以上。
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