运算放大电路中的运放的阻塞现象及其消除措施电路图

接线图 2023年10月21日 12:51 203 admin

　　集成运放出现阻塞现象时，放大电路将失去放大能力，相当于信号被运放阻断一样。例如电压跟随器就常发生阻塞现象，这是因为跟随器的输入、输出电压幅度相等，其输入信号的幅度一般较大(跟随器作为输出级时)，如果运放输入级偏置电压不大于输入信号的峰一峰值，则输入级在输入信号峰值时会变为饱和状态，当出现饱和时，输入、输出电压变为同相，负反馈就变为正反馈。显然，正反馈将导致输入级一直处于饱和状态，输入信号将不能正常输出，这就造成了阻塞现象。

　　为了进一步说明阻塞现象的成因，举例如下：图(a)为晶体管输入型运放的输入级电路，现假定共模输入电压范围小于+8V，并假定输出信号的电压振幅为+14V。若运放接成电压跟随器，参见图(b)，现有一个大于8V的信号加于同相输入端(对应③脚)，当输入信号处于正半周时，输出电压Vo也为正值，这个电压Vo经反馈加在输入差动放大电路Q2的基极，此时Q2将处于饱和导通状态(集电结处于正向偏置)，因此+Vs通过Q2的集电极电阻直接加在运放的输出端，使运放出现阻塞现象。一旦发生阻塞，只能采用切断电源的方法来破坏正反馈。即为恢复运放正常工作，需暂时切断电源。这种阻塞现象具有极大的危险性，它可能使器件迅速损坏，其原因是：由图(a)知输入级采用NPN型晶体管组成差动放大电路，由于输入信号幅度超过共模电压的允许范围，电路将在信号正峰值时出现阻塞，若信号源内阻较低，反馈电阻也较小，流过Q2集电结的电流就过大，有可能烧坏晶体管Q2，使集成运放损坏。另外，在输出端上不论什么原因产生的输出瞬时过压也会造成阻塞现象。

　　消除阻塞现象的方法一般可分为两类：限制输入电压法和防止输出瞬时过压法。图(b)所示电路即为限制输入电压钳位法，图中±Vcm为共模输入电压上、下限极限值，运用二极管D1和D2实现将输入电压钳位在±Vcm之间。这个方法具有通用性。当运放的电压放大倍数大于l时，其钳位电平值应降低相应的倍数。

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