关于运放的输入输出

只看该作者 · 2019-6-14 10:56

各位前辈好！现在我有一些关于运放的问题想向大家请教，问题1：假设单电源运放的电源工作范围为0-5V，那么输入的正负极电压范围也要在0-5V么？正负极能输入负电压么？问题2：假设运放是双电源工作，那么输入端的电压范围又是多少？输出是否会有负电压？问题3：负反馈运放，正极接地，为什么负极会有电压？输出端居然为0？最近在画一个关于运放的电路，让自己设计才发觉有好多不懂的。只知道运放的基本原理。还请各位多多指教，谢谢。

1万 · 2019-6-14 13:47

1.要看运放的共模输入电压范围，也就是Vcm参数，轨对轨输入的，一般能做到-0.1V~5.1V，非轨对轨输入的，通常是到VCC-1.5V；共模输入电压范围是跟随供电电压而变化的，单电源供电要输入负电压只能叠加直流偏置；
2.运放双电源供电下，输入电压范围也是要看Vcm参数，输出电压范围要看是否是轨对轨输出，轨对轨输出的可以到工作电压，非轨对轨通常是-VCC+2~+VCC-2；
3.要看电路具体电路，首先负反馈系统里“虚短虚断”的概念要清楚。

1万 · 2019-6-14 13:53

问题1：假设单电源运放的电源工作范围为0-5V，那么输入的正负极电压范围也要在0-5V么？
正负极能输入负电压么？
答：运放的输入，分为
1、电源负轨，可以到0，到不了vcc，例如lm358，
2、电源正轨，可以到5，例如tl082
3、轨至轨，就是即能到电源正，也能到电源负。
这里补充一点,轨至轨分为输入轨至轨，输出轨至轨，输出输入轨至轨。
运放的输入正，叫正相端，输入负，叫反相端。
正负极能输入负电压么？
答：你这里的负压，就是0-5V电源输入，正反向端低于0V。
从损不损坏的角度，运放可以输入负电压，这个值很小，一般小于一个二极管的正向导通电压。

问题2：假设运放是双电源工作，那么输入端的电压范围又是多少？输出是否会有负电压？
答：如果运放电源输入时-2.5->2.5V
输入端的电压范围同上，把上面的0改成-2.5，5改成2.5。同样分三种。
输出是否会有负电压？
答:有负电压。

问题3：负反馈运放，正极接地，为什么负极会有电压？输出端居然为0？
答：请贴出电路。

只看该作者 · 2019-6-14 14:57

yanwen217 发表于 2019-6-14 13:47
1.要看运放的共模输入电压范围，也就是Vcm参数，轨对轨输入的，一般能做到-0.1V~5.1V，非轨对轨输入的，通 ...

非常感谢

只看该作者 · 2019-6-14 14:57

叶春勇发表于 2019-6-14 13:53
问题1：假设单电源运放的电源工作范围为0-5V，那么输入的正负极电压范围也要在0-5V么？
正负极能输入负电压 ...

谢谢，非常感谢

2万 · 2019-6-14 22:17

这个要看具体型号的规格书，有参数说明。

只看该作者 · 2019-6-15 09:29

coody 发表于 2019-6-14 22:17
这个要看具体型号的规格书，有参数说明。

这个不好说吧？我只看到了电源电压范围，却没有看到文档中说正负极输入电压范围。

1万 · 2019-6-15 10:20

xiahai123 发表于 2019-6-15 09:29
这个不好说吧？我只看到了电源电压范围，却没有看到文档中说正负极输入电压范围。 ...

在datasheet里面找Vcm

只看该作者 · 2019-6-15 11:38

叶春勇发表于 2019-6-15 10:20
在datasheet里面找Vcm

您好，如果我运放的工作电源是正负5V，那么输出也能在正负5V的范围内么？轨对轨运放，谢谢！

1万 · 2019-6-15 11:43

xiahai123 发表于 2019-6-15 11:38
您好，如果我运放的工作电源是正负5V，那么输出也能在正负5V的范围内么？轨对轨运放，谢谢！ ...

输出不一定到正负5V
即使是rail to rail放大器，跟vcc还是差几十mv。

便宜的rail to rail 放大器，都是5V的。
你这个正负5V，已经是10V了，高压rail to rail运放很贵的。

只看该作者 · 2019-6-15 11:48

yanwen217 发表于 2019-6-14 13:47
1.要看运放的共模输入电压范围，也就是Vcm参数，轨对轨输入的，一般能做到-0.1V~5.1V，非轨对轨输入的，通 ...

我也想问下，运放数据手册中的差模输入电压范围Vdm是不是只能运用在双电源供电的情况下，单电源就不行？还有Vdm参数它是在什么情况下，限制输入电压范围的？

只看该作者 · 2019-6-15 11:49

叶春勇发表于 2019-6-15 10:20
在datasheet里面找Vcm

@叶春勇

1万 · 2019-6-15 12:36

我想找个东西发表于 2019-6-15 11:49
@叶春勇

单电源可以。
比如ti的lm358最大电压，单电源40V，双电源为正负20V。
它的最大差模电压是正负32V
他的最大共模电压为(V-)到(V+)-2
当你设计一个电压跟随器电路时，用的40V单电源供电。
运放的V(-)接地. （V+)端接的时38V
根据手册Vcm，（V+）端38V（40-2）是可以输入的。
但是根据vid，最大差模电压为32V，又是不允许的。

只看该作者 · 2019-6-15 14:06

叶春勇发表于 2019-6-15 12:36
单电源可以。
比如ti的lm358最大电压，单电源40V，双电源为正负20V。
它的最大差模电压是正负32V

咦，我们的手册不一样吗，LM358最大供电32V的。ELECTRICAL CHARACTERISTICS那一栏中，差模输入电压Vid只给出了最大值不超过VCC，是不是在单电源时，要满足-0.3V<Vin<Vcc；在双电源时，要满足-VCC<Vin<+VCC。

1万 · 2019-6-15 14:14

你的datasheet从哪下载的。

1万 · 2019-6-15 14:23

这个是最新版的。

只看该作者 · 2019-6-15 14:45

叶春勇发表于 2019-6-15 14:23
这个是最新版的。

alldatasheet.com网站上的，02年版的了

还是上面的那个问题：我发的图上ELECTRICAL CHARACTERISTICS那一栏中，差模输入电压Vid只给出了最大值不超过VCC，是不是在单电源时，要满足-0.3V<Vin<Vcc；在双电源时，要满足-VCC<Vin<+VCC。

1万 · 2019-6-15 14:52

我想找个东西发表于 2019-6-15 14:45
alldatasheet.com网站上的，02年版的了还是上面的那个问题：我发的图上ELECTRICAL CHARACTERISTIC ...

我个人理解：
lm358在设计的时候就是应用于单电源的运放。
所以主要给出了单电源的情况。
实际情况在双电源时应该是：
把0替换成-vcc，vcc替换成+vcc。
datasheet是从硬件损不损坏的角度，给出的数据。
也有是根据信号的角度，给出的数据。
你看到的是，从硬件损不损坏的角度，给出的数据。