在上一篇文章,使用運(yùn)算放大器OPA735設(shè)計(jì)了一個(gè)跟隨電路,但是這個(gè)跟隨電路,輸入在3.5V及3.5V以上時(shí),卻不能實(shí)現(xiàn)跟隨功能。這個(gè)問題是由運(yùn)放的輸入共模電壓限制引起的。
為了說清楚這個(gè)問題,我們首先來了解一個(gè)概念,運(yùn)算放大器的共模電壓。運(yùn)算放大器的共模電壓是指兩個(gè)輸入端的平均電壓,如下圖所示:
共模電壓:
對于同相放大電路,Vin+ = Vin-= VS1,故:VCM= VS1
對于反向放大電路,Vin+ = Vin-= 0V,故:VCM= 0
運(yùn)算放大器有一個(gè)輸入?yún)?shù),共模輸入電壓范圍,它定義了放大器正常線性工作所需的輸入共模電壓范圍,如果超過這個(gè)共模輸入范圍,輸出信號將變成非線性。下面我們來看看OPA735的共模輸入電壓范圍,如下圖所示:
根據(jù)表格中的參數(shù),當(dāng)正負(fù)5V供電時(shí),共模輸入電壓范圍是:(-5V-0.1V,+5V-1.5V)即(-5.1V,+3.5V)。
當(dāng)使用OPA735設(shè)計(jì)的跟隨電路,輸入電壓超過3.5V時(shí),也就超過了OPA735的輸入共模電壓范圍,輸出不再線性。但是為什么是剛好在3.5V也不能實(shí)現(xiàn)跟隨呢?我想3.5V太極限了,我們在設(shè)計(jì)的時(shí)候,不可能去取一些極限的參數(shù),所以沒有必要去深究。
是什么因素導(dǎo)致了運(yùn)算放大器輸入的限制呢?筆者查閱了一些資料,解釋見下面的圖片:
通過上面的分析,我們也明白了,反相放大電路的共模電壓是0V,所以不受輸入共模電壓范圍的影響,同相放大電路(包括跟隨電路)則必須考慮輸入信號是否超出了輸入共模電壓范圍了。
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