关于单电源使用运方--兼说一下共模输入电压

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 楼主| locky_z 发表于 2007-10-29 16:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
  看到很多问题都关于单电源下使用运方出现各种的问题,其实这都是关于运方共模输入电压范围造成的。

要说共模电压范围,先看一下运放的输入结构 

  上图左面是一般运放NPN输入差分,
可以知道:
1.如果输入端接近Vcc这个电压,受电压放大级影响,差分管集电极为Vcc-0.7V,此时查分管的Vb>Vc,be结正偏了,没办法工作了。
2.如果差分输入端接到—Vee这个电压,差分管下面的恒流源也没办法工作了
  那么这种运方输入电压范围就是:正的范围:Vcc-0.7V,负的范围:-|Vee|+3V左右,其实这个输入电压范围就是运方的共模输入电压范围Vicom,并且会有正负两个值。

   如果单电源下工作,那么Vee就是地了,此时上面的输入结构就不能处理3V以下的电压了。 就是说不能处理接近地电平的直流信号。
  那么单电源运放是怎样的呢?可以看看LM324的输入结构,就是上图右面PNP大林顿差分输入结构的结构。这种结构的输入端电压可以工作到—Vee电位,此时大林顿第一、二只管的BC结是0偏置,但他们仍然是正常工作的,也能给后面的电压放大级be结提供正偏置,因此LM324/358就能单电源工作。
  还有一种结构是CA3140的P-MOS差分输入,PMOS管其漏极电压高于栅极电压仍能正常工作,因此他的共模输入电压更利害,可以比-Vee更低,但由于衬底寄生二极管影响,输入电压最低为比Vee低一个二极管压降。
  还有的就是Rail-to-Rail输入结构的,进一步扩展运方允许的输入范围,可以达到Vcc和-Vee,其电路形式就是互补大林顿差分输入或者互补PN-MOS差分输入。
所以所谓单电源运方就是共模输入电压允许达到-Vee范围的运方。
 
ch2003_23 发表于 2007-10-29 17:02 | 显示全部楼层

请教

正的范围:Vcc-0.7V,负的范围:-|Vee|+3V左右

这个3V哪儿来的?
 楼主| locky_z 发表于 2007-10-30 08:31 | 显示全部楼层

应该是至少2.1V

恒流源一般至少两个Vbe压降,再加上差分管一个Vbe压降,所以一般至少2.1V

有些JFET输入的(例如TL084),其负的共模电压差不多要4V。
这些都可以看运方相应的PDF参数。
zfeng919 发表于 2007-10-30 11:23 | 显示全部楼层

nbv

nbv
5_0_5 发表于 2007-10-31 12:38 | 显示全部楼层
zhang123 发表于 2007-10-31 15:49 | 显示全部楼层

继续

ad的仪表放大器可以200多v了.
还我今生 发表于 2007-11-1 13:28 | 显示全部楼层

多谢指点.有点豁然开朗的感觉!

shpqa 发表于 2007-11-2 01:04 | 显示全部楼层

请问LZ

请问LZ左图当在双电源时输入-Vee时,恒流源没办法工作但为什么还有压降?
 楼主| locky_z 发表于 2007-11-2 10:03 | 显示全部楼层

.

  ad有200V共模输入的运放?不大相信,应该是里面加上了分压电阻才能达到200V的共模电压吧?

回shpqa
  那个电压是恒流源工作正常的最小电压,小于这个电压了,放大器就不正常了。并不是说输入不正常了,恒流源还会占电压。
pdabug 发表于 2007-12-5 15:16 | 显示全部楼层

讲得很好

讲得很好,留个印
Analog921 发表于 2007-12-5 16:10 | 显示全部楼层

good~

学习了~
csq463276932 发表于 2011-3-23 09:45 | 显示全部楼层
学习了,但图片看不到了。
moottt 发表于 2011-3-23 21:12 | 显示全部楼层
同问,没图
xiaoing 发表于 2011-7-19 21:12 | 显示全部楼层
楼主没有图!
waitmoney 发表于 2013-6-16 17:49 | 显示全部楼层
领教了,一切尽在设计误差中。
hawksabre 发表于 2013-11-29 18:20 | 显示全部楼层
感觉   21ic很多的图纸   怎么都没了   比较郁闷 啊
zkybuaa 发表于 2013-12-1 15:12 | 显示全部楼层
不太同意楼主讲的。
单电源供电跟输入共模范围不是必然联系。
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