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问 我用高速运放AD8011（300M带宽）搭了一个简单的同相放大器：
1－供电电压是正负5V；
2－反馈电阻是1.5k欧姆，增益电阻是100欧姆；（放大倍数是16倍）
3－同相端对地接了一个50欧姆的匹配电阻；
4－1MHz交流信号通过一个104的高频电容耦合到同相端；

现在的问题是：
1－在输出峰峰值没有达到正负4V（AD8011可以输出的最大电压）之前，放大倍数和输出波形都很完美；
2－继续加大输入信号的幅值，输出信号并没有变成设想中的顶部被削平的失真的正弦波，而是变成了一条直线，电压是正4V或者负4V（随机的，每次都不尽相同）。这时候把示波器切换成交流耦合方式，可以看到输出端有10mV左右的交流分量。

请大家一起讨论一下，谢谢！ 答 1: 补充一下，低频的时候没问题。 答 2: 在高频大信号下，内部有一级放大级极性反转那个反相放大的三极管饱和后，变成跟随器了，于是放大极性反转，反馈也变成正反馈了，输出自然偏到一边不动了，一般的普通运放会做保护电路，但是会降低带宽，所以高速运放有这个要注意的。 答 3: 转两个刚搜索到的

相位反转
当迫使一个或两个输入端超过输入共模电压范围时，很多放大器就会出现工作不正常。通过放大器的传递函数，实际上是颠倒转换极性来代表相位反转。在某种情况下，这可能在伺服系统中引起闭锁，并可能造成永久损坏或不可恢复的放大器参数漂移。许多放大器有补偿电路来阻止这些情况，但有些只是对反相输入有效。此外，很多这类线路仅能工作在超过电源电压几百毫伏的情形。当运放的一个或两个输入端被强行超过其输入共模电压范围时，OP777/OP727/OP747具有保护电路来防止出现相位反转。建议不要用超过电源电压3V以上的信号持续地驱动该器件。











63. 如何设计实现一个共模范围在0 － 120V 之间的低成本测量电池组电压的装置？

答：这里所谓高共模输入电压,是指高范围的同相输入电压,下面先说明运放一些概念：

运放有所谓的dynamic range是指运放(OP)未饱和时,正常动作时的输出、入电压范围。一般而言dynamic range越大,电源电压的有效利用率越高,例如处理同等级的信号时,就不需刻意提高电源电压也获得省能源效应。尤其是可携式消费性电子产品要求低电压低耗电量的场合,高效率的电源电压始终是备受重视的焦点,尤其是运放的ground电位,若是设于Vcc~VEE正负电源电压的中点(亦即动作点)时,就可获得极宽广的dynamic range。有鉴于此设计人员通常会在不减损输出dynamic range的前提下,使输入dynamic range大于输出dynamic range。

输入信号的电位为VEE(电源电压)时,有些OP它的极性会造成反转,虽然Output允许因过大输入造成的饱和,不过大部份的情况却不允许极性反转,所以两单电源用在运放输入信号到达VEE之前输出会反转。需注意的是即使是单电源使用运放,如果超越VEE下0。5V亦即VEE-0。5V 时,输出的极性也可能会反转。

所谓的同相输入电压范围VICM(共模输入电压)是指两个输入端子与ground之间,可施加的同相电压范围。虽然施加的同相电压超过该范围时,并不会造成元件损坏等问题,不过却会使运放的功能停止。只要差动输入电压作为增幅器时的动作正常基本上是0伏特。同相输入电压范围VICM与正负电源电压相同是属于理想状态。

一般运放会利用差动放大器的CMR(共模信号消除比)来做相同成份的去除时,在有必要将同相范围扩大的情况,可用增益(Game)1/10的反相放大器A2 之输入Vs2讯号,另外用加法方式再加入一级也是增益(Game)1/10反相放大器A1之输入Vs1讯号,这样就可以达到同相输入范围扩大之差动放大。　

如果要设计共模范围在0 － 120V 之间,其上述反相放大器A1,可用R1=100K,Rf=10K,而反相放大器A2,也是用R1=100K, Rf=10K,并且反相放大器A1输出串一10K电阻到反相放大器A2的负端输入口即可。

答 4: 谢谢两位！我的放大器理论上可以输出4V，放大倍数是16，那么输入250mV时，输出就饱和了；输入300mV，输出就变成一条直线了。

而我搜索“相位反转”，搜到的资料都说是输入电压达到电源电压附近，而且是JFET运放才会发生“相位反转的”。不知是不是这样？