运放输入电压与电源电压（运放输入电压与电源电压的关系）

频道：其他日期：2024-11-04 06:40:46 浏览：73

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运算放大器一般都使用双电源供电，也可应用于单电源供电的电路中，但要用两个相同阻值的电阻串联后接在电源和地之间，接成分压电路并对地滤波，由此获得的1/2Vcc，给运算放大器的同相输入端提供一个中点电压才能使电路正常工作。

可见，电路结构不同，电路中电流方向也发生了变化，造成输出有正有负，输出不只是和运放本身有关系。

咱们先来说说运放吧，运放其实也没什么神秘的，里面就是一大堆三极管，有前级处理，提高输入阻抗，中级增益放大，后级处理，尽量减小输出阻抗，当然还应该包含一些恒流源。但是万变不离其宗，运放的定义还是比较统一的。

集成运算放大器主要由输入、中间、输出三部分组成。输入部分是差动放大电路，有同相和反相两个输入端；前者的电压变化和输出端的电压变化方向一致，后者则相反。中间部分提供高电压放大倍数，经输出部分传到负载。

因为运算放大器存在“失调电压”，型号不同数值不等，这个电压被放大后成为输出电压，通常会使输出达到饱和状态（接近电源电压）。

运放输入电压与电源电压（运放输入电压与电源电压的关系）

1、输入失调电压的存在，会导致输出有一个直流偏置，影响放大器的性能。例如，一个10倍比例的运放，当输入是+/-10mV时，理论上输出应该是+/-100mV。但由于输入失调电压的存在，如5mV，导致输出也有了50mV的直流偏置，使得输出交流信号向上偏移了50mV，影响了输出信号的准确性。

2、运放的两个输入端的输入电压范围不能超过其工作电源电压的范围，否则会造成损坏。

3、运放的输入电压要小于电源电压，输入信号太大就会被运放内部的保护电路短路到电源和地，造成波形被削波失真。如果输入电压的功率大，有可能会烧毁器件。还要注意，输入的共模电压（直流分量）也不能大于共模抑制比的数值。这样运放才能正常工作。

运放的输出电压范围肯定要小于它的工作电源电压范围，例如工作在单正电源下的运放其输出电压只能在正电压范围内而且最地输出电压高与0V，最高输出电压低于电源电压。而工作在正负双电源下的运放其输出电压就可以跨越正负电压。

如果从电源VCC串联一个电阻，再串联一个发光二极管，那么此时如果OUT输出低电平，就叫灌电流。

高电平经过R3向C1充电，电容电压逐渐升高，当电容电压也就是运放负输入端的电压高于正输入端电压时，运放输出翻转，输出低电平（负峰值-UPk），此时，运放的正输入电压变为-UPk*R2/（R1+R2），运放负输入端电压依然高于正输入端电压。

如果是“单电源运放”，且没有灌入电流，输出是可以达到0V的。当有外部灌入电流，因为内部输出晶体管存在饱和压降，不可能像机械开关一样把灌入电流完全短路到地而没有电压降。而非单电源运放输出晶体管是互补跟随器形式，即便基极驱动电压为0，至少还存在0.7V压降，输出是不可能达到0V。

可是此时T3还未脱离饱和，因此在极短得设计内T3和T4将同时导通，从而产生很大的ic4，使电源电流形成尖峰电流。图中的R4正是为了限制此尖峰电流而设计。低功耗型TTL门电路中的R4较大，因此其尖峰电流较小。当输入电压由低电平变为高电平时，与非门输出电平由高变低，这时TT4也可能同时导通。

其次，运放能够接入负反馈电路，而比较器则不能。比较器虽然具备同相与反相输入端，但没有相位补偿电路，因此，当接入负反馈时，电路无法稳定运行。这是比较器速度远超运放的另一个关键因素。第三，运放输出级通常采用推挽电路，实现双极性输出，具有对称的拉电流和灌电流能力。

输出 = （同相电压 - 反相电压）* 放大倍数。如果没接反馈，那么放大倍数就是运放的放大倍数，一般开环直流放大有 10000倍左右。环基本接近电压比较器，当正相大就会输出最大电压，反相大就会输出最小电压。

如果是同相输入端电压高于反相输入端电压，那么输出电压会是一个比较接近电源电压的值。

运放的输入电压，不能超出正负电源的范围，超出后就不能正常工作了，即同相输入端电压下降，输出电压不仅不降，反而上升，很多运放都有这样的特性，你这里也是这个情况，交流电的负半周幅度超出一定值后，输出反转为高电平。在没有双电源的情况下，建议对运放输入加直流偏置，把信号平移到工作范围内。

运放的两个输入端的输入电压范围不能超过其工作电源电压的范围，否则会造成损坏。

这与它的同相输入、反相输入端都有关，如果它工作在线性放大状态，它的反相输入端和输出端通过电阻、电容等组成分压电路，为放大器提供负反遗，起到降低增益展宽频带，稳定工作点作用。如果工作在振荡电路，通过电阻电容提供正反遗，而形成自激振荡，从而输出振荡信号。

当然不行，所加电压范围应该在电源电压范围内，更不能把市电直接加上，会有危险，可能会有人身伤害，悠着点。

1、单电源有零漂，0～0.34V的接近0V的电压输入有问题的。

2、OP07推荐的工作电压范围为±5~15V，用单5V供电时部分型号也能工作，只不过线性范围可能变窄。器件太老没办法找到实物了，以下是仿真结果。图1 接线图图2 单5V供电的输入/输出波形，由于供电电压过低，输出波形产生削顶失真。图3 把供电电压改为单6V、输出波形明显变好；8V时则工作完全正常。

3、OP07运放，不论工作电源电压如何，只要是单电源工作，不可能实现0～5V输出。即使是最好的Rail-Rail输出运放，5V供电，也不可能实现不失真的0～5V输出；即，低端可接近0，但不可能完全为0，高端可接近电源电压，但不可能完全达到电源电压。

4、运放本身不存在能不能单电源工作的问题，是电路功能对它的要求能不能满足。