运放输出钳位问题

只看该作者 · 2018-2-11 08:53

最新调试一个电路，基本原理如下图：想实现功能，当输入电压在4V之上后，运放输出Vout钳位到VCC3V+0.7V（二极管的压降），实际测试时，发现是VCC3V被拉高到了，Vout-0.7V。而不是Vout被钳位到VCC3V+0.7V。这是什么原因啊，一直没搞明白。

3万 · 2018-2-11 09:07

只看该作者 · 2018-2-11 09:49

tyw 发表于 2018-2-11 09:07

老T叔，只发了一个图啊

3万 · 2018-2-11 11:16

xaorry 发表于 2018-2-11 09:49
老T叔，只发了一个图啊

你把箝位去掉,看输出是多少

只看该作者 · 2018-2-11 11:29

tyw 发表于 2018-2-11 11:16
你把箝位去掉,看输出是多少

去掉之后，电压是4V多的

3万 · 2018-2-11 12:06

xaorry 发表于 2018-2-11 11:29
去掉之后，电压是4V多的

拼爹拼内阻,哈哈

只看该作者 · 2018-2-11 12:45

tyw 发表于 2018-2-11 12:06
拼爹拼内阻,哈哈

老T叔，内阻大输出等于 VOUT-0.7V？内阻小等于 VCC3V+0.7V？

3万 · 2018-2-11 13:17

本帖最后由 tyw 于 2018-2-11 13:23 编辑

xaorry 发表于 2018-2-11 12:45
老T叔，内阻大输出等于 VOUT-0.7V？内阻小等于 VCC3V+0.7V？

反一下(Vcc 3v 内阻大, Vout=Vcc3.3v+0.7v)Vcc 3v 内阻小, Vout被拉低

粗管流向细管,水位高
细管流向粗管,水位低

1万 · 2018-2-11 13:52

这样来设计，运放选择轨对轨输入输出的，给3.7V供电，同相端串接10K电阻，这样输出就不需要用二极管嵌位了，输出最大就是工作电压了

3万 · 2018-2-11 14:46

注意此电路在运放输出超过4V时，电流方向是运放输出端经二极管流入VCC3V。
但绝大多数线性稳压电源芯片(或者电路)是不能让电流流入输出端的，典型的例子是7805这样的三端稳压芯片。几乎所有开关电源稳压电路都不允许电流流入输出端。
所以，你这个电路除非VCC3V端允许电流流入，否则不能箝位。

只看该作者 · 2018-2-11 14:54

maychang 发表于 2018-2-11 14:46
注意此电路在运放输出超过4V时，电流方向是运放输出端经二极管流入VCC3V。
但绝大多数线性稳压电源芯片(或 ...

确实钳位不了。

只看该作者 · 2018-2-11 15:27

很多运放输出最大电流可达10mA，如果VCC3V和其他电路消耗不掉10ma，那就达不到你的设计目的。运放输出端加一个电阻可达到你的目的。

4万 · 2018-2-11 20:02

这是运放输出能力相对于3V过强所致，在运放输出回路串一个限流电阻即可。或者，去钳位输入，当然，这要求运放的增益足够低才行，比如就是一个跟随器。

3万 · 2018-2-12 07:31

xaorry 发表于 2018-2-11 14:54
确实钳位不了。

我在10楼的回复，还没有讲完全。

为什么“确实钳位不了”？我估计：你使用的3.3V稳压芯片(例如AAT1117-3.3)未接负载或者只接了很轻的负载。
如果3.3V稳压芯片接有较重的负载(若干芯片、电阻等等)，假定负载电流50mA。那么首帖图中通过二极管1N4148流入VCC3V的电流为15mA时，3.3V稳压芯片负载电流将变成35mA，而负载中电流有15mA由1N4148供给。但若3.3V负载很轻，负载中电流不到15mA，则1N4148显然无法流过15mA电流，这将使Vout端电压升高到4V以上，亦即“箝位不了”。
以上叙述，你最好把3.3V稳压芯片及负载一起画到首帖图中，容易看明白。