在很多電子論壇經(jīng)�？匆娺\(yùn)放在單電源供電下，進(jìn)行測(cè)量放大的電路，出現(xiàn)啥啥問題、不能正常工作等等。
實(shí)際上其實(shí)這一切都是由于不同運(yùn)放的不同輸入結(jié)構(gòu)造成的。
在說明下面這個(gè)問題前，首先強(qiáng)調(diào)一下：
對(duì)于單電源應(yīng)用，我這里指的是"直流"放大應(yīng)用，此時(shí)運(yùn)放的輸入端電位受輸入信號(hào)的牽制，輸入信號(hào)的直流電平直接影響到運(yùn)放的輸入端電位。
而對(duì)于放大交流信號(hào)，因?yàn)橛休斎搿⑤敵鲭娙莞綦x，此時(shí)運(yùn)放用啥電源都沒有關(guān)系，所以不在此討論話題內(nèi)。
對(duì)于直流放大，因?yàn)闆]有了隔直電容，輸入信號(hào)的直流電位就會(huì)直接影響到運(yùn)放的工作點(diǎn)，如果運(yùn)放輸入端工作電壓超出運(yùn)放的Vicom這個(gè)參數(shù)范圍，就不能正常工作了。
Vicom這個(gè)參數(shù)一般都有正負(fù)兩個(gè)值，究竟是啥含義呢?以NE5532的Vicom參數(shù)為例：
從NE5532的內(nèi)部結(jié)構(gòu)知道
運(yùn)放輸入端必須要比Vee腳高2V以上，以便可以給公共恒流源提供工作電壓。如果運(yùn)放輸入端接到Vee腳，那么差分管Vbe沒有偏壓，并且下面的公共恒流源電路也不能正常工作，運(yùn)放也就工作在非正常狀態(tài)了。所以得到Vicom的最小值極限就是必須比Vee高2V
同樣可以推導(dǎo)到如果運(yùn)放輸入端接到Vcc，他也不能工作，也必須比Vcc低2V才能工作。所以Vicom的最大極限值就是比Vcc低2V。
所以我們看到NE5532的Vicomm有2個(gè)值，分別是正負(fù)13V，意思是在正負(fù)15V供電下(即Vcc=+15，Vee=-15V)，運(yùn)放差分輸入端的電位必須要比Vee高(-13)-(-15)=2V以上，比Vcc低(+13)-(+15)=-2V。
再看看LM358的輸入結(jié)構(gòu)
是PNP達(dá)林頓輸入結(jié)構(gòu)，當(dāng)輸入端接到Vee腳(也即圖中地)，此時(shí)PNP管仍舊能正常工作。
而LM358的Vicom參數(shù)如下：
說明在單26V供電(Vee=GND,Vcc=26V)下，Vicom的最小值可以為0V，即允許輸入端直接接到Vee腳。
但為啥叫稱呼他們?yōu)閱坞娫催\(yùn)放呢?
這主要是相對(duì)于輸入信號(hào)的地來說的，
因?yàn)橐话爿斎胄盘?hào)是以自己的地為參考信號(hào)的，當(dāng)沒有信號(hào)輸入時(shí)，輸入信號(hào)的直流電位肯定就是地電位0V了。
如果你的運(yùn)放是雙電源供電，即輸入信號(hào)的地是接到VccVee正負(fù)電源的中間，那么即使沒有輸入信號(hào)，運(yùn)放輸入端電位仍舊能保證>Vee 和
如果你是單電源供電的的話，輸入信號(hào)的地其實(shí)就是接到了運(yùn)放的Vee腳。當(dāng)沒有信號(hào)時(shí)，運(yùn)放的輸入端也就是0電位了，也就是和Vee腳電位相同，此時(shí)一部分運(yùn)放就不能正常工作了，例如上面的NE5532，他的輸入端電位等于Vee腳時(shí)，當(dāng)然不能正常工作了，所以對(duì)于ne5532來說，單電源下的直流放大是不能正常工作的。
但對(duì)于LM358,輸入端電位等于Vee時(shí)，他仍舊能放大，
所以單電源運(yùn)放就是指這一類Vicom的最小值等于Vee腳這一類的運(yùn)放。
所以設(shè)計(jì)一個(gè)直流放大電路時(shí)，特別是在單電源下應(yīng)用時(shí)，關(guān)鍵要注意輸入信號(hào)相對(duì)于Vee腳的電壓是否超出運(yùn)放的Vicom范圍。
總之單電源下使用，如果你能確保輸入信號(hào)任何時(shí)候>滿足Vicom，那么你用啥運(yùn)放都可以，
例如某些電橋電路，其兩個(gè)輸入端一般肯定大于某個(gè)電壓，那么即使用單電源供電，用非單電源的運(yùn)放也可以。
很多人主要是沒有注意到Vicom這個(gè)參數(shù)導(dǎo)致電路有問題。
既然有vicom達(dá)到Vee的運(yùn)放，那么也有Vicom達(dá)到Vcc的運(yùn)放，
我們?cè)倏纯碩L074的Vicom參數(shù)，
這種運(yùn)放有什么用呢?這種運(yùn)放用在高端電流檢測(cè)最好用
例如很多人要檢測(cè)某一路電源的電流情況，檢測(cè)電流當(dāng)然就要串入一個(gè)電阻啦，這個(gè)電阻可以串在電源高端，也可以串在電源低端。
串在低端的話，電源就不能和檢測(cè)電路共用地了，這樣有時(shí)引起不方便;
串在高端的話，很多人可能會(huì)用橋式檢測(cè)電路，將R4上對(duì)地浮動(dòng)的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變成對(duì)地的電壓。但橋式電路對(duì)分壓電阻的匹配程度非常非常高，通常很難做好。
但如果你用Vicom最大值達(dá)到Vcc的運(yùn)放的話，可以用右圖的電流變換電路，將R1上的負(fù)載電流轉(zhuǎn)變成R3對(duì)地電壓，其精度很高，穩(wěn)定性很好。
如果運(yùn)放的Vicom最大最小值范圍是Vee和Vcc的話，這些運(yùn)放就是Rail to input運(yùn)放。
要實(shí)現(xiàn)Rail to input的話，運(yùn)放輸入結(jié)構(gòu)肯定需要兩個(gè)差分電路，例如互補(bǔ)全差分輸入，互補(bǔ)P NMOS差分輸入。這樣才能達(dá)到rail to input的效果。 |
