将运算放大器用作比较器

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运算放大器的用法

运算放大器的用法

运算放大器的用法运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种重要的电子器件,广泛应用于各种电路中。

它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点,使得它在电子设计中扮演着重要的角色。

下面将介绍一些运算放大器的常见用法。

1. 比较器:运算放大器可以用作比较器,将两个输入信号进行比较,并输出一个高电平或低电平的信号。

这种应用常见于电压比较、开关控制等场景。

2. 放大器:运算放大器最常见的用途是作为信号放大器。

通过调整反馈电阻和输入电阻的比例,可以实现不同的放大倍数。

这种应用广泛用于音频放大、传感器信号处理等领域。

3. 滤波器:运算放大器可以与电容和电感等元件组成滤波电路,实现对特定频率范围内信号的增强或抑制。

这种应用常见于音频滤波、通信系统中的滤波等场景。

4. 仪表放大器:运算放大器可以通过调整反馈网络来实现对输入信号进行精确测量和调节。

这种应用常见于仪器仪表、传感器信号调理等领域。

5. 电压跟随器:运算放大器可以实现输入电压与输出电压一致的功能,即输入电压变化时,输出电压也相应变化。

这种应用常见于自动控制系统、反馈控制等场景。

6. 信号发生器:通过在运算放大器的反馈回路中引入RC网络,可以实现正弦波、方波等不同形式的信号发生。

这种应用常见于测试仪器、音频设备等领域。

总之,运算放大器作为一种重要的电子元件,在各个领域都有广泛的应用。

它的高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点使得它成为了电子设计中不可或缺的工具。

无论是在信号处理、控制系统还是仪表测量等方面,运算放大器都发挥着重要作用,为我们提供了更加精确和稳定的电子系统。

运算放大器可以用作比较器使用

运算放大器可以用作比较器使用

许多人偶尔会把运算放大器当比较器使用。

一般而言,当您只需要一个简单的比较器,并且您在四运算放大器封装中还有一个“多余”的运算放大器时,这种做法是可行的。

只是运算放大器需要相位补偿才能运行,因而把运算放大器用作比较器时其速度会非常低,但是如果对速度要求不高,则运算放大器可以满足需求。

偶尔会有人问到我们运算放大器的这种使用方法,因为他们发现这种方法有时有效,有时却不如人们预期的那样效果好。

为什么会出现这种情况呢?许多运算放大器都在输入端之间有电压钳位,其大多数一般都使用背靠背二极管(有时使用两个或者更多的串联二极管)来实施。

这些二极管保护输入晶体管免受其基极结点反向击穿的损害。

许多IC工艺在差动输入约为6V时便会出现击穿,这会极大地改变或者损坏晶体管。

图1显示了NPN输入级,D1和D2提供了这种保护功能。

图1在大多数常见运算放大器应用中,输入电压均约为零伏,根本无法开启这些二极管。

但是很明显,对于比较器的运行而言,这种保护便成了问题。

在一个输入拖拽另一个输入(以一种讨厌的方式拉其电压)以前,差动电压范围(约0.7V)受限。

尽管如此,我们还是可以把运算放大器用作比较器。

但是,在我们这样做时必须小心谨慎。

在一些电路中,这种做法可能是完全不能接受的。

问题是我们(包括其他运算放大器厂商)并没有总是说明这些钳位的存在,即使有所说明,可能也不会做详细的解释或者阐述。

也许我们应该说:“用作比较器时,请小心谨慎!”产品说明书的作者们通常也只是假设您肯定会把运算放大器当作运算放大器用。

TI在美国亚利桑那州图森产品部召开了一个会议,会议决定,TI以后将会更加清楚地说明这种情况。

但是,现在已经生产出来的运算放大器怎么办呢?下列指导建议可能会对您有所帮助:一般而言,双极NPN晶体管运算放大器都有输入钳位,例如:OP07、OPA227和 OPA277等。

uA741是一个例外,它具有NPN输入晶体管,并且有一些为NPN提供固有保护的附加串联横向PNP。

运算放大器作为比较器原理

运算放大器作为比较器原理

运算放大器作为比较器原理运算放大器是一种电子元件,具有高增益和高输入阻抗的特点。

它可以将微弱的输入信号放大成为较大的输出信号,常用于信号处理电路中。

比较器是一种电路,用于将两个电压进行比较,并输出相应的逻辑信号。

它常用于电压比较、开关控制等应用中。

在一些特殊应用中,可以使用运算放大器作为比较器来实现电压比较的功能。

下面我们来详细介绍一下运算放大器在比较器中的原理。

我们需要了解运算放大器的基本结构。

运算放大器由一个差动输入级和一个差动输出级组成。

差动输入级由两个输入端和一个共模输入端组成,差动输出级由一个输出端和一个共模输出端组成。

运算放大器还具有一个反馈回路,可以调整放大倍数和输入阻抗。

在比较器中,我们将运算放大器的差动输入端连接到需要比较的两个电压信号,将差动输出端连接到输出负载。

当两个输入端的电压相等时,差动输出为零,输出负载上没有电压。

当其中一个输入端的电压高于另一个输入端时,差动输出为正,输出负载上出现正电压。

当其中一个输入端的电压低于另一个输入端时,差动输出为负,输出负载上出现负电压。

通过调整运算放大器的放大倍数和反馈回路,我们可以实现不同的比较功能。

例如,如果需要判断两个电压信号的大小关系,可以设置一个阈值电压,在差动输出超过阈值时输出逻辑高电平,否则输出逻辑低电平。

运算放大器作为比较器还可以实现窗口比较功能。

窗口比较是指判断一个电压信号是否在指定的范围内。

通过调整运算放大器的阈值电压和反馈回路,我们可以设置一个上限电压和一个下限电压,当输入信号超过上限或低于下限时,输出逻辑高电平,否则输出逻辑低电平。

在实际应用中,我们需要考虑运算放大器的性能参数和电源电压等因素。

运算放大器的增益、带宽、输入偏置电流等参数都会对比较器的性能产生影响。

此外,电源电压的稳定性和噪声等因素也需要考虑。

总结一下,运算放大器作为比较器的原理是通过调整运算放大器的放大倍数和反馈回路来实现电压比较功能。

通过设置阈值电压和反馈回路,我们可以实现不同的比较功能,如判断大小关系和窗口比较。

运算放大器作为比较器原理

运算放大器作为比较器原理

运算放大器作为比较器原理运算放大器(Operational Amplifier,简称Op Amp)是一种高增益、直流耦合的电子放大器,具有反馈作用,被广泛应用于各种电子电路中。

其中一个常见的应用是作为比较器。

比较器是将输入信号与参考电平进行比较,并输出高电平或低电平的电路。

运算放大器作为比较器具有以下原理:1.输入偏置电压和输入短路电流在实际应用中,运算放大器输入端的电压和电流不为0,会存在输入偏置电压和输入短路电流。

偏置电压是指在输入端接通电压零时,输出电压并不为零的情况。

短路电流是指输入端短路时所产生的电流。

这些因素对于运算放大器作为比较器来说是关键的,因为它们影响了比较器输出的响应时间和精度。

在实际设计中,需要通过调整偏置电压和降低短路电流来减小这些不利影响。

2.开环增益和共模抑制比运算放大器的开环增益很高,通常达到100000或更高,这使得其在负反馈应用中非常有用。

然而,开环放大器不适合直接作为比较器使用,因为如果输入信号与参考电平非常接近,放大器会出现较大的误差。

这称为共模干扰。

为了减小共模干扰,运算放大器可以使用共模抑制比参数来调整输出电压。

共模抑制比表示放大器对共模信号的抑制程度。

3.比较器阈值和迟滞比较器阈值是指当输入信号超过或低于某个电压水平时,比较器会切换其输出状态。

阈值通常是以运算放大器输入电压的一部分来定义。

迟滞是指当比较器输出状态改变时,它需要一定的时间来稳定,以避免输出状态发生了错误的瞬态。

4.负载驱动能力和输出保护作为比较器,运算放大器需要具备一定的负载驱动能力,以保证输出电压的稳定性和可靠性。

运算放大器还需要具备输出保护功能,以保护电路免受过电压、过电流等异常情况的影响。

总之,运算放大器作为比较器的原理是基于其高增益、反馈控制和可调节的共模抑制比等特点。

在实际应用中,需要考虑诸多因素,例如输入偏置电压和短路电流、阈值和迟滞、负载驱动能力和保护等方面。

使用适当的运算放大器可以实现高性能、低功耗的比较器电路设计。

运算放大器用作比较器的技术要求

运算放大器用作比较器的技术要求

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确保逻辑接口电平正确无误的另一种方法是使用AD8036 一类的箝位放大器。箝位放大器具有正负基准端子,当 放大器输出超过或低于正负电压限值时,其输出将被限 制在基准电压的30 mV之内。
+VL +VA
AD8036
LOGIC
–VA
–VL
图6
因此,如果将正负逻辑电源连接到基准输入(放大器电源 位于逻辑电源之外),放大器输出将为逻辑提供安全的驱 动。
OP AMP
LOGIC
图3
06125-002
如果逻辑和运算放大器共用同一电源,轨到轨运算放大器 可成功驱动CMOS和TTL逻辑系列,但是,如果运算放大器 和逻辑采用不同电源,则需在两者之间另外设置接口电 路。注意,这种情况采用于采用±5 V电源的运算放大器, 必须用+5 V电源驱动逻辑;如果施加-5 V电源,则可能损 坏逻辑。
如前所述,当将运算放大器用作比较器时,受饱和影 响,其反应速度低于期望水平。正因为如此,要求通过 用作比较器的运算放大器来驱动发射极耦合逻辑(ECL)的 情况并不多见,因为这种逻辑用于要求最高逻辑速度的 应用。
+VA OP AMP
–VA
R1 R3
R2
图7
ECL LOGIC
–5.2V
但是,出于全面考虑,图7显示的是只用到R1、R2和R3三 个电阻的接口电路。选择这些电阻是为了达到以下目 的:当运算放大器输出达到正限值时,使ECL栅极输入 处的电平为-0.8 V;达到负限值时,则使其电压为-1.6 V。 R1、R2和R3的比率取决于这一要求;电阻的绝对值是在 速度和节能两个指标间作出的权衡。
INPUT
不难想像,在比较器应用中,这并不是个好消息。因此, 对于用作比较器的任何运算放大器来说,必须确保不存在 相位翻转(过去十年生产的多数运算放大器均采用这种设 计),或者采用独特的系统设计方式,以使比较器输入永远 不接近可能产生反相现象的电压范围。

如何设计简单的比较器电路

如何设计简单的比较器电路

如何设计简单的比较器电路比较器电路是一种用于将两个电压信号进行比较,并产生输出信号的电路。

在电子领域中,比较器电路被广泛应用于模拟信号处理、数字电路和自动控制系统等领域。

本文将介绍如何设计一种简单的比较器电路。

比较器电路的基本原理是将两个输入电压进行大小比较,并输出相应的电平信号。

比较器电路通常由一个差动放大器和一个输出级组成。

差动放大器负责将输入信号放大,而输出级则根据放大后的结果产生输出信号。

简单的比较器电路可以通过使用运算放大器来实现。

运算放大器是一种具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的放大器。

在比较器电路中,将运算放大器的非反相输入端连接到一个参考电压源,将反相输入端连接到一个待比较的信号源。

当待比较信号的电压高于参考电压时,运算放大器输出高电平;反之,输出低电平。

设计简单的比较器电路需要考虑以下几个要点:1. 选择合适的运算放大器:根据实际需求选择适合的运算放大器。

常用的运算放大器有LM741、TL082等。

需要考虑供电电压范围、增益、带宽等参数。

2. 设置参考电压:参考电压确定了比较器的阈值。

可以使用电位器或分压电路来设置参考电压,使其可以根据需要进行调节。

3. 输入信号处理:待比较信号需要经过一定的预处理,以适应比较器的输入范围。

例如,使用电阻分压将待比较信号的幅值缩小,以确保输入电压不会超过运算放大器的工作范围。

4. 输出信号驱动:比较器的输出信号通常需要驱动其他电路或设备。

在设计中,需要确定输出信号的逻辑电平(高电平或低电平),并选择合适的输出级来实现电平转换和放大。

5. 考虑噪声和漂移:比较器电路在实际应用中需要考虑噪声和漂移的影响。

可以通过添加滤波电路和使用稳定性较好的元件来减小这些影响。

总结起来,设计简单的比较器电路需要选择合适的运算放大器、设置参考电压、预处理输入信号、考虑输出信号驱动和处理噪声漂移等因素。

合理地设计比较器电路可以使其在各种应用场合中正常工作,并满足特定的电压比较需求。

运放触发运算

运放触发运算

运放触发运算
运算放大器(Op-Amp)可以用作比较器,但如果不改变阈值,它可能会受到噪声和不需要的输出转换的影响。

为了避免这些问题,人们经常在运算放大器中引入正反馈以实现迟滞或不同的输入切换电平,从而在两种状态之间改变输出。

这种具有迟滞或不同输入切换电平的电路称为施密特触发器。

在施密特触发器中,正反馈的作用是根据比较器或运算放大器的输出状态为电路提供不同的开关阈值。

当比较器的输出为高电平时,该电压被反馈到比较器运算放大器的同相输入端,导致开关阈值变得更高。

相反,当输出以相反的方式切换时,切换阈值会降低。

这种正反馈机制使得施密特触发器对输入噪声具有很高的免疫力,因为只有当输入电压超过特定的阈值时,输出才会改变状态。

在构建施密特触发器时,可以使用如IC741这样的运算放大器。

这个运算放大器使用12V电源轨供电,其反相输入作为信号输入,而反馈网络则围绕同相输入和输出构建。

总的来说,运放触发运算主要是通过构建施密特触发器来实现的,其中正反馈机制是关键。

这种电路对于减少噪声和防止不必要的输出转换非常有效。

运算放大器作为比较器原理

运算放大器作为比较器原理

运算放大器作为比较器原理
运算放大器(OperationalAmplifier,简称Op Amp)是一种重要的电路元件,常用于信号放大、滤波、积分、微分等电路设计中。

除此之外,运算放大器还可以被用作比较器。

本文将着重讨论运算放大器作为比较器的原理。

比较器是一种电路,可以将两个电压进行比较,并输出一个高电平或低电平的信号。

普通的比较器电路可能存在一些问题,例如输入电压的偏移、输出电压的饱和等。

运算放大器作为比较器的优点在于,它可以通过调节电源电压和反馈电阻来消除这些问题。

运算放大器的基本原理是将输入信号放大至一个很高的增益,并将放大后的信号输出到负载中。

但是,当输入信号超过一定的阈值时,运算放大器将会产生饱和现象,输出电压将不能继续增大。

利用运算放大器的这种特性,我们可以将其用作比较器。

比较器电路中,通常会将一个输入信号接在运算放大器的反向输入端,另一个输入信号接在非反向输入端。

当反向输入端的电压大于非反向输入端的电压时,输出电压将会饱和至正极最大值。

反之,当非反向输入端的电压大于反向输入端的电压时,输出电压将会饱和至负极最大值。

因此,运算放大器作为比较器的原理就是利用其饱和特性,将反向输入端的电压与非反向输入端的电压进行比较,并输出相应的高电平或低电平信号。

通过合理设置反馈电阻和电源电压,可以解决偏移和饱和等问题,使比较器电路性能更加稳定和可靠。

综上所述,运算放大器作为比较器的原理是利用其饱和特性,将反向输入端的电压与非反向输入端的电压进行比较,并输出相应的高电平或低电平信号。

通过合理的电路设计和参数调节,可以使运算放大器作为比较器的性能更加优越。

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运算放大器同样如此。

然而,将运算放大器当作比较器使用却非常吸引人,其中原因有多种。

本文余下部分将简要讨论将运算放大器用作比较器可能产生的各种意外后果,并总结其中的原因和注意事项。

不将运算放大器用作比较器的原因也有多种。

最重要的原因是速度,不过也有输出电平、稳定性(和迟滞),以及多种输入结构考虑。

以下各节将详细讨论这些因素。

将运算放大器用作比较器的原因有多种。

有些属于技术范畴,而有个原因则纯属经济使然。

运算放大器不但有单运放封装,同时提供双运放或四运放型号,即将两个或四个运算放大器集成在一个芯片上。

这类双核和四核型号比两个或四个独立运算器便宜,而且占用电路板面积更小,进一步节省了成本。

尽管将四运放器件中的闲置运算放大器用作比较器而不是单独购买比较器实为经济之举,但这并不符合良好设计规范。

比较器专门针对干净快速的切换而设计,因此其直流参数往往赶不上许多运算放大器。

因而,在要求低V OS 、低I B 和宽CMR的应用中,将运算放大器用作比较器可能比较方便。

如果高速度非常重要,将运算放大器用作比较器将得不偿失。

比较器具有低偏置电压、高增益和高共模抑制的特点。

运算放大器亦是如此。

那么两者之间有何区别呢?比较器拥有逻辑输出端,可显示两个输入端中哪个电位更高。

如果其输出端可兼容TTL 或CMOS(许多比较器的确如此),则比较器的输出始终为正负电源的轨之一,或者在两轨间进行快速变迁。

运算放大器有一个模拟输出端,但输出电压通常不靠近两个供电轨,而是位于两者之间。

这种器件设计用于各种闭环应用,来自输出端的反馈进入反相输入端。

但多数现代运算放大器的输出端可以摆动到供电轨附近。

为何不将它们用作比较器呢?运算放大器具有高增益、低偏置和高共模抑制的特点。

其偏置电流通常低于比较器,而且成本更低。

此外,运算放大器一般提供两个或四个一组的封装模式。

如果需要三个运算放大器和一个比较器,购买四个运算放大器,使其中之一闲置,然后再单独买一个比较器,这样做似乎毫无意义。

然而,把运算放大器用作比较器时,最好的建议其实非常简单,那就是切勿这样做!比较器设计用于开环系统,用于驱动逻辑电路,用于高速工作,即使过载亦是如此。

而这些均不是运算放大器的设计用途。

运算放大器设计用于闭环系统,用于驱动简单的电阻性或电抗性负载,而且不能过载至饱和状态。

AN-84906125-002图206125-003图306125-004图406125-005图5多数比较器的速度都非常快,而有些则可以用极快来形容,不过,有些运算放大器也有着非常快的速度。

为什么将运算放大器用作比较器时会造成低速度呢?比较器设计用于大差分输入电压,而运算放大器一般用于驱动闭环系统,在负反馈的作用下,其输入电压差降至非常低。

当运算放大器过载时,有时仅几毫伏也可能导致过载,其中有些放大级可能发生饱和。

这种情况下,器件需要相对较长的时间从饱和中恢复,因此,如果发生饱和,其速度将慢得多。

如果逻辑和运算放大器共用同一电源,轨到轨运算放大器可成功驱动CMOS 和TTL 逻辑系列,但是,如果运算放大器和逻辑采用不同电源,则需在两者之间另外设置接口电路。

注意,这种情况采用于采用±5 V 电源的运算放大器,必须用+5 V 电源驱动逻辑;如果施加-5 V 电源,则可能损坏逻辑。

最简单的接口电路就是变换器,可能以NPN 晶体管制成,但这些元件需会基极吸取电流。

更为方便的是N-沟道MOSFET 晶体管。

R B 设定晶体管基极电流,R L 则设定集电极/漏极的电流。

该电流越小,变换器速度就越快,但其功耗也越大。

通常使用几千欧姆的数值。

N-沟道MOS 器件应采用低栅极阈值电压(<2V)和高于运算放大器最大输出电压的栅源击穿电压。

一般±25 V 就够了。

尽管运算放大器和逻辑使用不同的电源,但必须相互连接。

运算放大器正电源+V A 必须比逻辑负电源-V L 高至少3V ,才能提供足够电压来开启晶体管或MOSFET 栅极。

另外,运算放大器负电源相对于逻辑负电源不能为正,但可与其相连。

当然,必须遵循全部所用器件的绝对最大额定值。

补充MOS 变换器可采用一个P-沟道和一个N-沟道MOSFET 。

这样做的优势在于没有待机电流,但在切换过程中,两个器件同时开启时会产生大电流尖峰。

在这种设计中,运算放大器正电源+V A 必须等于或大于逻辑正电源+V L 。

另外,运算放大器负电源必须等于或小于逻辑负电源。

过载运算放大器的饱和恢复时间很可能远远超过正常群延迟(实际指信号从输入端到达输出端的时间),并且通常取决于过载量。

由于仅有少数运算放大器标有从不同程度过载状态恢复所需要的时间,因此,用户有必要根据特定应用的不同过载水平,通过实验确定可能发生的延迟。

设计计算中用到的数值应至少两倍于任何测试中发现的最差数值,这是因为测试所用样片不一定具有代表性。

专门型比较器的输出端设计用于驱动特定逻辑系列。

输出级通常采用单独供电,以确保逻辑电平准确无误。

现代运算放大器多采用轨到轨输出,其最大正电平接近正电源,最低负电平接近负电源。

(老式设计所用架构的两个供电轨都具有1.5 V 以上的动态余量。

)AN-84906125-006图606125-007图706125-008图806125-009图9确保逻辑接口电平正确无误的另一种方法是使用AD8036一类的箝位放大器。

箝位放大器具有正负基准端子,当放大器输出超过或低于正负电压限值时,其输出将被限制在基准电压的30 mV 之内。

输入阻抗和偏置电流的实际特性也必须纳入考虑范围。

由于多数运算放大器具有高阻抗、低偏置电流的特点,因此,要保证某种设计支持除零和无穷大极限之外的实际预期工作电压范围并不困难。

但必须进行精确的计算。

否则,据墨菲定律,如果可能出错,就一定会出错。

有些运算放大器的输入级由一对长尾式晶体管或FET 构成。

这些晶体管具有高输入阻抗,即使当反相和同相输入端之间存在较大差分电压时,也是如此。

但多数运算放大器具有更为复杂的输入结构,如偏置补偿输入级,或由两个输入级构成的轨到轨输入级,其中一个输入级使用NPN 或N-沟道器件,另一个则使用其他PNP 或P-沟道器件,两者以并行方式连接,以使其共模范围能同时包括正负供电电源电压。

运算放大器旨在与负反馈相配合,以尽可能降低其差分输入。

这些复杂结构对大差分输入电压的反应可能并不能让人满意。

要在本文中尽数讨论全部可能架构,是不切实际的。

不过,图9所示保护电路即是多种此类结构之一。

当差分输入低于±0.6 V 时,器件将表现出较高的输入阻抗,不过,超过此值时,保护二极管开始导通,差分输入阻抗快速降低。

在许多比较器应用中,差分输入被限制在数十或数百毫伏之内,但有些应用并不存在这种限制,此时,上述效应显得非常重要。

因此,如果将正负逻辑电源连接到基准输入(放大器电源位于逻辑电源之外),放大器输出将为逻辑提供安全的驱动。

如前所述,当将运算放大器用作比较器时,受饱和影响,其反应速度低于期望水平。

正因为如此,要求通过用作比较器的运算放大器来驱动发射极耦合逻辑(ECL)的情况并不多见,因为这种逻辑用于要求最高逻辑速度的应用。

但是,出于全面考虑,图7显示的是只用到R1、R2和R3三个电阻的接口电路。

选择这些电阻是为了达到以下目的:当运算放大器输出达到正限值时,使ECL 栅极输入处的电平为-0.8 V ;达到负限值时,则使其电压为-1.6 V 。

R1、R2和R3的比率取决于这一要求;电阻的绝对值是在速度和节能两个指标间作出的权衡。

对于用作比较器的运算放大器,还需考虑与其输入相关的多种因素。

首先一条假设是,运算放大器的输入阻抗无穷大。

对于电压反馈运算放大器来说,这种假设是极其合理的,但并不适用于整个设计流程。

对于反相输入端阻抗极低的电流反馈(跨导)运算放大器来说,该假设无效。

因此,不得将其用作比较器。

AN-84906125-010图10STRAY CCOMMON GROUNDIMPEDANCE06125-011图11阅读数据手册若要确定比较器应用中的预期最差电压是否足以对运算放大器的正常工作造成不利影响,则必须仔细阅读数据手册。

实验在此并不是一种好办法,因为有些过压效应具有累积性,一次过压事件不会造成明显损坏,但多次此类事件则可能逐渐对偏置、噪声或开环增益或三者同时造成有害影响。

阅读数据手册时,应查看绝对最大差分输入电压的下限值,查看偏置电流或输入电源与差分或共模电压之间的关系图,这些示意图可显示非连续性或总体非线性情况,同时还需查找反相证据,这样做非常重要。

有关阅读数据手册的更多信息,请参阅/raq_caveat 及该页面上的链接,特别是/raq_datasheet 。

如果存在任意上述潜在危险,则必须对系统行为进行分析,确定是否是此类危险使系统无法正常运行。

这可通过模拟来实现,但需要注意的是,在大差分输入的情况下,Spice 及其他模型并非始终都能准确地映射到器件行为。

就用简单的纸和笔来计算预期效应,之后再做些实验,这种方法或许更为可取。

相位翻转老式FET 输入运算放大器,甚至某些双极型号被一种称为相位翻转的现象所困扰。

如果输入超过允许的共模范围,反相和同相输入将互换角色。

不难想像,在比较器应用中,这并不是个好消息。

因此,对于用作比较器的任何运算放大器来说,必须确保不存在相位翻转(过去十年生产的多数运算放大器均采用这种设计),或者采用独特的系统设计方式,以使比较器输入永远不接近可能产生反相现象的电压范围。

由于运算放大器制造商不希望其产品的相位翻转特性受到关注,因而,数据表一般以共模范围限值来呈现该特性,对于超过此限值所带来的后果,往往一笔带过。

请记住这点,如果有运算放大器似乎存在这个问题,请马上进行测试。

不稳定性用作比较器的运算放大器没有负反馈,因此其开环增益非常高。

跃迁期间,哪怕是极少量的正反馈也可能激发振荡。

反馈可能来自输出与同相输入之间的杂散电容,也可能来自共地阻抗中存在的输出电流。

补偿办法是通过适当的设计布局降低杂散电容,同时确保使同相输入的对地阻抗保持于最低水平,以减弱任何残留电容反馈。

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