本帖最后由 phanai 于 2015-6-4 10:21 编辑
一个月前,我用7枚晶体管,制作了一个运放:
https://bbs.21ic.com/icview-934820-1-2.html
由于这个帖子得到了大家的认可,今天继续分享一些基础的运放实验。
现在市面上的通用运放(LM358、5532等),基本上都是“电压型”的,但由于高频电路的需求,一种新的电流型运放也应运而生。
那么,1、什么叫做电压型、电流型运放?2、后者有什么特点?3、所谓的电流型,底层电路是如何运作的?
第一,电压型OP,即反馈是以电压的形式来进行,而电流型,则以电流的形式作为反馈。第二,带宽极高!电压型OP可谓不堪一击。
第三,电流型不依靠双极型晶体管来检查电压。其检出信号的原件,是没有频率特征的电阻。
回答了这三个问题后,还有一点要说明,我这里参考的是铃木雅臣的《晶体管电路设计(下)》,下面的原型机的电路,也是依据该书第7章的参考电路来制作,但很曲折。
因为一开始,我参考书中以JFET作为输入级的电路,但发现一个很严重的问题,不得不放弃。
那就是JFET配对非常困难。我在SPICE模拟时,找过几十组互补管,但是模拟出来的结果中心电位都存在严重的偏离。
实际操作中,而手头上只有20多个JFET,他们的Vgss和Idss基本上没有能够配对的,FET的分散性太大了。
怪不得,铃木雅臣所在的Accuphase,产品价格都极其昂贵,因为要善用FET,就要海量精确配对。
所以最后我转向了双极晶体管作为输入级,其Vbe基本分布在0.6-0.7之间,配对太容易了。
电路图与模拟结果:
下面是洞洞板设计图,注意,输入级的接线在后面修改过的
1Khz,这里只是检查电路能否正常运行。
10MHz,只是出现了50-60度的相移,实际结果是否那么完美?
根据BOM,准备好原件,放到盒子里面
焊接的时候,大量用胶布,方便快捷:
焊接了一半的输入级:
完成了:
背面:
测试,一次点亮,工作正常,静态电流6.0mA:
加上反馈,1K + 1K,输入5MHz(信号发生器的极限):
工作电流 10.1mA,很完美:
等下会让这个OP跟,之前的自制OP,LM358和5532 一起PK,先把PK的现场图发上来:
先看看这次的主角,自制电流型OP的整体性能:
第一次测试:反馈为1K + 1K,同相输入,相当于放大2倍:
既然说了是高速,从500KHz起跳:
当然很完美了!
1MHz,完美通过!
2MHz,出现相移,但波形依然完美通过!
5MHz,相移70度左右,波形开始变形,信号发生器极限了。
现在开始对比几个电压型运放:
左边的是自制运放,具体制作过程见:https://bbs.21ic.com/icview-934820-1-2.html
右边的是L358和5532P,都是TI的品牌。由于5532假货横行,这是一款耳放的拆机件。
自制运放的工作电流与5MHz下的波形,图片可以放大
LM358,我最喜欢的一只运放,非常便宜,性能良好,稳定,可以在单电源下工作。
LM358的工作电流与5MHz下的波形,图片可以放大
5532P,DataSheet显示的参数很不错,带宽高达9MHz,实际上呢?
5MHz都达不到
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