使用運算放大器的輸入和輸出電壓考慮因素

2021-01-05 電子發燒友
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使用運算放大器的輸入和輸出電壓考慮因素

博客園 發表於 2019-10-03 16:45:00

運放採用雙電源供電，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，發現輸出有削波現象，問題原因是什麼？

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，所需的共模電壓範圍，共模輸入電壓通常與運放的供電電源有關。如果超過這個範圍，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。同樣，如果超過這個範圍，同樣使得輸出信號產生失真。

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到供電電源範圍，達到供電電源的兩個軌，輸出電壓接近電源軌。

首先對於上圖的共模輸入電壓為0V，工作在其範圍，但是輸出也是0V，不在輸出電壓擺幅範圍內，所以引起了輸出電壓可能達到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範圍內，所以可能會導致輸出電壓不在μV級別，可能回答道mV級別。

再回到起初問題，關於輸入是±1.5V的三角波，輸出卻出現削波現象，其原因在於輸入幅值不在共模輸入電壓範圍。當三角波幅值達到1.5V時，已經超過共模輸入電壓的最大值1V，所以會產生削波現象；

總結：對於使用運放時，需要考慮輸入電壓是否在共模輸入電壓範圍，同時還要考慮輸出電壓擺幅問題。

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