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運放的阻塞現(xiàn)象及其消除措施

2017-09-27 13:56
運放的阻塞現(xiàn)象及其消除措施 集成運放出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象時,放大電路將失去放大能力,,相當于信號被運放阻斷一樣,。例如電壓跟隨器就常發(fā)生阻塞現(xiàn)象,這是因為跟隨器的輸入,、輸出電壓幅度相等,,其輸入信號的幅度一般較大(跟隨器作為輸出級時),如果運放輸入級偏置電壓不大于輸入信號的峰一峰值,,則輸入級在輸入信號峰值時會變?yōu)轱柡蜖顟B(tài),,當出現(xiàn)飽和時,輸入,、輸出電壓變?yōu)橥?,負反饋就變?yōu)檎答仭o@然,,正反饋將導致輸入級一直處于飽和狀態(tài),,輸入信號將不能正常輸出,這就造成了阻塞現(xiàn)象,。 為了進一步說明阻塞現(xiàn)象的成因,,舉例如下:圖(a)為晶體管輸入型運放的輸入級電路,,現(xiàn)假定共模輸入電壓范圍小于 8V,并假定輸出信號的電壓振幅為 14V,。若運放接成電壓跟隨器,,參見圖(b),現(xiàn)有一個大于8V的信號加于同相輸入端(對應③腳),,當輸入信號處于正半周時,,輸出電壓Vo也為正值,這個電壓Vo經反饋加在輸入差動放大電路Q2的基極,,此時Q2將處于飽和導通狀態(tài)(集電結處于正向偏置),,因此 Vs通過Q2的集電極電阻直接加在運放的輸出端,使運放出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象,。一旦發(fā)生阻塞,,只能采用切斷電源的方法來破壞正反饋。即為恢復運放正常工作,,需暫時切斷電源,。這種阻塞現(xiàn)象具有極大的危險性,它可能使器件迅速損壞,,其原因是:由圖(a)知輸入級采用NPN型晶體管組成差動放大電路,,由于輸入信號幅度超過共模電壓的允許范圍,電路將在信號正峰值時出現(xiàn)阻塞,,若信號源內阻較低,,反饋電阻也較小,流過Q2集電結的電流就過大,,有可能燒壞晶體管Q2,,使集成運放損壞。另外,,在輸出端上不論什么原因產生的輸出瞬時過壓也會造成阻塞現(xiàn)象,。 消除阻塞現(xiàn)象的方法一般可分為兩類:限制輸入電壓法和防止輸出瞬時過壓法。圖(b)所示電路即為限制輸入電壓鉗位法,,圖中±Vcm為共模輸入電壓上,、下限極限值,運用二極管D1和D2實現(xiàn)將輸入電壓鉗位在±Vcm之間,。這個方法具有通用性,。當運放的電壓放大倍數(shù)大于l時,其鉗位電平值應降低相應的倍數(shù),。