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轨到轨运放用作电压跟随器输出波形失真

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baoyin819|  楼主 | 2019-4-25 16:07 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
输出波形, 电压跟随器, 运放, 波形失真, 供电
该电压跟随器用于ADC（3.3V供电）前端的驱动电路，电压跟随器电路使用单电源5V（最初用3.3V供电，后改为5V来测试）供电，输入幅值过大，输出信号失真。运放使用的是轨到轨运放，输出幅值正常情况下是可以接近电源电压的，但是现在输出幅值离电源电压还有大约1.4V。下面是测试结果，输入电压越大输出信号失真越严重，蓝色波形是输入，黄色波形是输出，信号频率58KHz。请问为什么会出现这个现象，什么原因导致的？应该如何解决？谢谢！

输入幅值增大，输出失真3.jpg (476.44 KB )

输入幅值增大，输出失真3.jpg

输入幅值增大，输出失真2.jpg (522.29 KB )

输入幅值增大，输出失真2.jpg

输入幅值增大，输出失真1.jpg (497.6 KB )

输入幅值增大，输出失真1.jpg

最大不失真幅值.jpg (520.14 KB )

最大不失真幅值.jpg

电压跟随器电路图.png (47.82 KB )

电压跟随器电路图.png

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沙发
baoyin819|  楼主 | 2019-4-25 16:09 | 只看该作者
实在不好意思，图片顺序反了，请见谅

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板凳
baoyin819|  楼主 | 2019-4-25 16:14 | 只看该作者
我想要实现的效果是输出信号可以接近电源轨电压，如果是芯片是5V供电，共模电压是2.5V的话，输出波谷可以接近0V（比如0.1-0.3V），输出波峰接近5V（比如4.7-0.4.9V）。如果是芯片是3.3V供电，共模电压是1.65V的话，输出波谷可以接近0V（比如0.1-0.3V），输出波峰接近3.3V（比如3.0-0.3.2V）。

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地板
戈卫东| | 2019-4-25 16:24 | 只看该作者
典型的相位反转特征。应该是输入端有负电压

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5楼
baoyin819|  楼主 | 2019-4-25 16:30 | 只看该作者
戈卫东 发表于 2019-4-25 16:24
典型的相位反转特征。应该是输入端有负电压

您好，您说的输入端是Pin3吗？Pin3波形只是比Vin高出2.5V，从图片中蓝色波形可以看出，Pin3的波谷是不会小于0V的，您看看我说的对吗？

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6楼
戈卫东| | 2019-4-25 16:33 | 只看该作者
baoyin819 发表于 2019-4-25 16:30
您好，您说的输入端是Pin3吗？Pin3波形只是比Vin高出2.5V，从图片中蓝色波形可以看出，Pin3的波谷是不会 ...

你说的不对。
3脚波形也贴来看看吧。

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7楼
maychang| | 2019-4-25 16:33 | 只看该作者
该型号运放说输出轨到轨，可没说输入轨到轨。

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8楼
maychang| | 2019-4-25 16:37 | 只看该作者

显然，没有认真仔细阅读datasheet。

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9楼
baoyin819|  楼主 | 2019-4-25 16:39 | 只看该作者
戈卫东 发表于 2019-4-25 16:33
你说的不对。
3脚波形也贴来看看吧。

您能简单说明一下，哪里有问题吗？蓝色波形是Vin，Pin3波形（黄色波形）如下

黄色波形为Pin3信号.jpg (498.46 KB )

黄色波形为Pin3信号.jpg

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10楼
baoyin819|  楼主 | 2019-4-25 16:41 | 只看该作者
maychang 发表于 2019-4-25 16:37
显然，没有认真仔细阅读datasheet。

您好，VDD=0V，VCC=5V，Vicm=2.5V，Vicm不符合手册要求吗？请指点，谢谢。

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11楼
maychang| | 2019-4-25 16:46 | 只看该作者
baoyin819 发表于 2019-4-25 16:41
您好，VDD=0V，VCC=5V，Vicm=2.5V，Vicm不符合手册要求吗？请指点，谢谢。

我想，8楼已经说得足够清楚了。

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12楼
baoyin819|  楼主 | 2019-4-25 16:59 | 只看该作者
maychang 发表于 2019-4-25 16:46
我想，8楼已经说得足够清楚了。

非常感谢！

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13楼
captzs| | 2019-4-25 18:06 | 只看该作者
有个叫做罗卜孙电路可以实现。

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14楼
xiaxingxing| | 2019-4-25 21:09 | 只看该作者
baoyin819 发表于 2019-4-25 16:14
我想要实现的效果是输出信号可以接近电源轨电压，如果是芯片是5V供电，共模电压是2.5V的话，输出波谷可以接 ...

你这个1.65V，2.5V不是什么共模电压啊，只是一个直流偏置电压。。。

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15楼
xiaxingxing| | 2019-4-25 21:11 | 只看该作者
baoyin819 发表于 2019-4-25 16:59
非常感谢！

他的共模输入电压范围为VDD+1.15~VCC-1.15. 现在你单电源5V供电，所以共模电压范围为：1.15V~5-1.15V。

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16楼
baoyin819|  楼主 | 2019-4-25 21:30 | 只看该作者
xiaxingxing 发表于 2019-4-25 21:11
他的共模输入电压范围为VDD+1.15~VCC-1.15. 现在你单电源5V供电，所以共模电压范围为：1.15V~5-1.15V。 ...

谢谢，明白了。

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17楼
yanwen217| | 2019-4-27 10:26 | 只看该作者
baoyin819 发表于 2019-4-25 21:30
谢谢，明白了。

所以当输入端电压超过共模输入电压范围，有的运放是会相位翻转，有的是嵌位截止，输出就很怪哉了。
另外反馈臂上的R609没必要加

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18楼
baoyin819|  楼主 | 2019-4-29 10:38 | 只看该作者
yanwen217 发表于 2019-4-27 10:26
所以当输入端电压超过共模输入电压范围，有的运放是会相位翻转，有的是嵌位截止，输出就很怪哉了。
另外 ...

谢谢，请问什么情况下需要加反馈电阻，什么情况下不需要加反馈电阻？

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19楼
yanwen217| | 2019-4-29 12:14 | 只看该作者
baoyin819 发表于 2019-4-29 10:38
谢谢，请问什么情况下需要加反馈电阻，什么情况下不需要加反馈电阻？

跟随器本身就没必要加，一个电阻两个焊点也是增加成本呀

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