[运放]

请问这个电路(主要是U2和MOS)是怎么工作的?

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zyf6095|  楼主 | 2018-3-19 14:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
U1跟随器把前面的信号传输过来,然后我就不懂了:虚短虚断不是应该工作在负反馈状态吗?为了开启后边的MOS,运放的输出应该大于4V(根据MOS选型),但是仿真发现这个MOS并不是完全导通状态,处于可变电阻区。通过仿真我发现,U2的两个输入引脚电压是一样的,但是U2的输出是随着U1跟随器的电压升高而升高,又翻了翻模电课本,还是琢磨不明白这个运放的工作状态。当我分析电路的工作状态时,被运放和MOS的相互配合搞晕了,请大家帮忙分析一下这个电路的工作原理,谢谢。
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HWM| | 2018-3-19 15:05 | 显示全部楼层
此类分析需确保两点,其一是“负反馈”,其二是“非饱和”(运放输入输出在其允许的范围内),此前提下可以用“虚短”(运放输入近似相等)分析。

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HWM| | 2018-3-19 15:12 | 显示全部楼层
由“虚短”,你可以反过来检验一下运放的输出是否在允许的范围内(通常由电源电压确定)。这些都可以通过分析MOS管以及上下相关串联电阻所构成的那部分电路得知。

此外,那个跟随器不是必须,在此似乎显得多余。

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maychang| | 2018-3-19 15:16 | 显示全部楼层
l两 级放大器级联,仍然是一个放大器。
U2这个放大器和Q1这个放大器级联,仍然是一个放大器。其两个输入端即U2的两个输入端,其输出端即Q1源极。

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zyf6095|  楼主 | 2018-3-19 15:45 | 显示全部楼层
HWM 发表于 2018-3-19 15:12
由“虚短”,你可以反过来检验一下运放的输出是否在允许的范围内(通常由电源电压确定)。这些都可以通过分 ...

没错,分析的话,是这样的,我实测U2 的输出是6V左右,在正常范围内,电源电压是±15V,但是不明白U1的信号过来后,U2的输出是怎么确定的,烦请指正

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king5555 + 1 因Vin-等于Vin+故Vout等于Vgs加Vin+,试验在U1输出串联电阻或二极管得到相同情況。
zyf6095|  楼主 | 2018-3-19 15:47 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-3-19 15:16
l两 级放大器级联,仍然是一个放大器。
U2这个放大器和Q1这个放大器级联,仍然是一个放大器。其两个输入端 ...

奥~属于级联,那么U2的输出是怎么确定的呢?我想详细了解两个元件的工作原理,谢谢

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HWM| | 2018-3-19 16:04 | 显示全部楼层
zyf6095 发表于 2018-3-19 15:45
没错,分析的话,是这样的,我实测U2 的输出是6V左右,在正常范围内,电源电压是±15V,但是不明白U ...

U2的输出需保证MOS管(Q1)的源极电压(也就是U2的负输入电压)等于U2的正输入端(虚短),那么Q1的电流也就知道了。由Q1的电流,再确定Q1的Vgs(这可以由Q1的特性确定)。

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maychang| | 2018-3-19 16:28 | 显示全部楼层
zyf6095 发表于 2018-3-19 15:47
奥~属于级联,那么U2的输出是怎么确定的呢?我想详细了解两个元件的工作原理,谢谢 ...

见7楼HWM回复。那帖已经足够了

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lichuanfa| | 2018-3-20 16:22 | 显示全部楼层
恒流源,调整MOS管的压降(改变导通电阻)

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viseng| | 2018-3-20 18:04 | 显示全部楼层
zyf6095 发表于 2018-3-19 15:45
没错,分析的话,是这样的,我实测U2 的输出是6V左右,在正常范围内,电源电压是±15V,但是不明白U ...

这个U2用个比较器比较好吧?我想这个可以这样分析吗:上电时,由于Q1未导通,R3电流为零,电压为零,那么U2.2电压为零,U2处于开环状态,放大倍数-->无限大,由于U2供电为15V,可认为U2输出为13V左右,打开Q1,然后R3就有了电压,也就是U2.2有了电压。这样就是相当于一个负反馈回路...

用个比较器分析起来比较直观点

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yesterday18765| | 2018-3-20 18:57 | 显示全部楼层
首先分析能否工作于负反馈,假设U2-3升,则U2-6升,IQ1升,U2-2升,U2-6降。于是系统可以构成闭环负反馈。这仅仅是确定了构成负反馈的可能性,能不能构成负反馈还要看电路元件的参数。当运放处于负反馈工作状态时,其放大增益的大小对电路的影响可以忽略,因为电路增益主要取决于反馈回路。于是影响电路参数的元器件是Q1,设计的时候,可以用PSPICE只仿真右边Q1组成的电路。这个电路如果是压控电流源的话,就会有一个电压电流系数,这个电路的系数是1/R3=0.1。R2应该是负载,它要小于某个值,该值决定Q1工作于线性区的最大电流。

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zyf6095|  楼主 | 2018-3-21 09:37 | 显示全部楼层
viseng 发表于 2018-3-20 18:04
这个U2用个比较器比较好吧?我想这个可以这样分析吗:上电时,由于Q1未导通,R3电流为零,电压为零,那 ...

可以说是非常直观了,好理解!

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zyf6095|  楼主 | 2018-3-21 09:42 | 显示全部楼层
yesterday18765 发表于 2018-3-20 18:57
首先分析能否工作于负反馈,假设U2-3升,则U2-6升,IQ1升,U2-2升,U2-6降。于是系统可以构成闭环负反馈。 ...

的确是个压控恒流源,上边电源实际中是个可控开关电源,当开关电源处于最大电压输出时,理论计算负载最大1.2K左右,实际效果较好。这个反馈环节明白了,自己还是基本功不行

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