当我们拿到一颗放大器时,我们怎么才能让它正常工作起来呢?我们抛开什么精度、噪声、温漂、电源抑制比等等等等一大堆参数仅仅来讨论一下让它正常工作需要注意那几个方面。
1供电电压
我们以最常用的LM358为例,打开它的手册我们可以看到它的供电范围是3V≤[+VCC-(-VCC)]≤32V。
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供电小于3V放大器不工作,大于32V有可能可以看到黑乎乎的烟花。
2共模输入范围
依然以LM358为例,可以看到手册上要求共模输入范围为[-VCC,+VCC-1.5V]。
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这个信息有什么用呢?用处很大,它告诉我们在使用LM358设计放大电路时,必须了解输入信号的变化范围,然后设计正确的电路使正向输入端的电压Vp始终处在[-VCC,+VCC-1.5V]范围内,以及反向输入端的电压Vn也始终处在[-VCC,+VCC-1.5V]范围内。
在现实情况下我遇到过输入信号超出允许范围后无法正常工作的情况,也遇到过输入信号超出允许范围后可以正常工作的情况。这一块比较复杂,所以在做设计的时候不要抱侥幸心理一定要让输入信号落在手册规定的范围内。
3输出范围
还是以LM358为例可以看到它的输出范围最小可以十分接近-VCC最大到+VCC-1.5V左右。集成运算放大器不负责任讲解4集成运算放大器不负责任讲解4
需要注意的是不同的厂家对同一参数的描述方法可能不同,就拿输出范围来说,有的厂家描述方法如下图所示。像这种通用运放很多厂家都在生产,如果你嫌某家的手册看起来费劲那就再换一家,总能找到看得懂的。看手册最好看英文原版,因为很多所谓中文版都不是官方翻译(TI会有一些官翻版不过也很少)排版各方面的都很差看起来更费劲。
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掌握了以上三点就可以让放大器跑起来了,接下来我们实战一下。比如我们使用LM358设计了一个电路来放大一个幅值为1V直流分量为1.5V的正弦信号,使用5V单电源如下图所示。
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通过仿真结果可以看到输出波形并不是一个完整的正弦波。造成这种情况的原因就是LM358输出最大到+VCC-1.5V,解决办法就是提高供电电源或者减小放大倍数。下图中我们把供电提高到了12V,可以看到输出波形正常了。
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