在使用集成運放構(gòu)成各種應(yīng)用電路時,通常通過查手冊得到各項參數(shù)。對于使用中出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象,要能夠分析和排除;集成運放是多級放大器,具有極高的電壓放大倍數(shù),因而極易產(chǎn)生自激振蕩,需外接補償電路以消除振蕩;此外,還需外接調(diào)零電路,以便在輸入信號為零時將輸出電壓調(diào)整為零。常用的幾種型號的運放采用內(nèi)補償,不需外接補償電路,如f007、lm358等。
1.輸入信號:選用交、直流量均可,但在選取信號的頻率和幅度時,應(yīng)考慮運放的頻響特性和輸出幅度的限制。
2.調(diào)零: 為提高運算精度,在運算前,應(yīng)首先對輸出直流電位進行調(diào)零,即保證輸入為零時,輸出也為零。當運放有外接調(diào)零端子時,可按組件要求接入調(diào)零電位器 r w ,調(diào)零時,將輸入端接地,細心調(diào)節(jié) r w ,用直流電壓表測量輸出電壓 u o ,使 u o 為零。如運放沒有調(diào)零端子,若要調(diào)零,可按圖5.12所示電路進行調(diào)零。
一個運放如不能調(diào)零,大致有如下原因:
① 組件正常,接線有錯誤。
② 組件正常,但負反饋不夠強。
③ 組件正常,但由于它所允許的共模輸入電壓太低,可能出現(xiàn)自鎖現(xiàn)象,因而不能調(diào)零。為此可將電源斷開后,再重新接通,如能恢復正常,則屬于這種情況。
④ 組件正常,調(diào)零電位器有問題。
⑤組件內(nèi)部損壞,應(yīng)更換好的集成塊。
3.自激及消振:一個集成運放自激時,表現(xiàn)為即使輸入信號為零,亦會有輸出,使各種運算功能無法實現(xiàn),嚴重時還會損壞器件。在實驗中,可用示波器監(jiān)視輸出波形。為消除運放的自激,常采用如下措施進行消振:
①若運放有相位補償端子,可利用外接rc補償電路,產(chǎn)品手冊中有補償電路及元件參數(shù)提供。
②電路布線、元、器件布局應(yīng)盡量減少分布電容。
③在正、負電源進線與地之間接上幾十 μf 的電解電容和0.01~0.1 μf 的陶瓷電容相并聯(lián),以減小電源引線的影響。
4.集成運放的保護
①輸入保護。為防止共模信號或差模信號過高影響集成運放正常工作或造成損壞,可在兩個輸入端加保護二極管,如圖5.13所示。
②電源極性錯接保護,如圖5.14所示。