LM358的共模输入电压范围

下面在 LTspice 中对于 LT1490共模电压进行仿真，这里的负输入端的电压为 5V，正输入电压与输出电压的关系曲线，当正输入端大于2.5V之后，输出开始线性上升，曲线的变化率为 2，反映了此时运算放大器的交流放大倍数为 2. 当输入信号超过5V之后，输出便饱和了。测试结果就有意思了。从测量结果来看，正端输入5V时，输出为4V，并且之后，输出依然能够随着正输入信号线性

卓晴

2851人浏览 · 2023-12-29 20:37:25

卓晴 · 2023-12-29 20:37:25 发布

LM358公模输入电压范围

Dual/Quad Over-The-Top Micropower Rail-to-Rail Input and Output Op Amps

01 LM358共模电压

一、前言

前两天对于LT1490这款高共模电压芯片进行了测试。利用这款电路，通过改变正输入端的电压，可以测量共模电压从0V到6V之间，运放是否都能够处于放大状态。从测量结果来看，正端输入5V时，输出为4V，并且之后，输出依然能够随着正输入信号线性增加，这说明 LT1490的确可以对公模输入电压达到工作电源时依然能够进行信号放大。下面是一款普通的LM358芯片，通过相同的电路，测试它的共模电压工作范围，对比与LT1490之间是否有区别。

GM1703849051_1280_720.MPG|_-7

二、测试结果

在面包板上搭建电路。使用可编程直流电源DH1766为电路提供5V工作电源以及电路的正极和负极输入电压。负极设置为5V，测量运放输出电压与正极输入信号之间的关系。

GM1703849605_1280_720.MPG|_-4

测试结果就有意思了。首先，可以看到 LM358输出低电平大约为 0.7V。这说明它输出电压最低与负电源之间至少相差 0.7V。第二点，就是输出高电平大约为 4.2V。因此， LM358不是一个轨到轨的运放。下面是重点，在正输入端的电压在2.8V到3.8V之间，输出是线性变化。当正输入端达到3.8V之后，输出电压发生了突变。这也说明当LM358的共模电压距离正电源还有1.2V的时候，运放就失去了放大能力了。这真是不比不知道，一比吓一跳。
GM1703852221_1280_720.MPG|_-5

▲ 图1.2.1 正极性输入电压与输出电压

▲ 图1.2.1 正极性输入电压与输出电压

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#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
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# TEST1.PY                     -- by Dr. ZhuoQing 2023-12-29
#
# Note:
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from headm import *
from tsmodule.tsvisa        import *

dm3068open()
vdim = linspace(0, 6, 100)
odim = []

for v in vdim:
    dh1766volt1(v)
    time.sleep(1)
    o = dm3068vdc()
    odim.append(o)
    printff(v, o)
    tspsave('measure', vdim=vdim, odim=odim)



plt.plot(vdim, odim, lw=3)

plt.xlabel("Input(V)")
plt.ylabel("Output(V)")
plt.grid(True)
plt.tight_layout()
plt.show()





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#        END OF FILE : TEST1.PY
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三、仿真结果

下面在 LTspice 中对于 LT1490共模电压进行仿真，这里的负输入端的电压为 5V，正输入电压与输出电压的关系曲线，当正输入端大于2.5V之后，输出开始线性上升，曲线的变化率为 2，反映了此时运算放大器的交流放大倍数为 2. 当输入信号超过5V之后，输出便饱和了。可以看到LT1490不仅是一个轨到轨的运放，而且可以允许共模电压达到正电源电压。这是在负输入端施加6V仿真结果。当正输入端电压超过3V之后，输出开始上升，特别是当正输入电压超过5V，可以看到输出依然线性上升。这说明LT1490的共模输入电压实际上可以超过正电源。这个特性时域 LT1490提供的 NPN 和PNP两种差分放大电路有关系。
GM1703853032_1280_720.MPG|_-8

▲ 图1.3.1 LTSpice 测试电路

▲ 图1.3.1 LTSpice 测试电路

▲ 图1.3.2 LTspice 仿真结果

▲ 图1.3.2 负输入端5V时 LTspice 仿真结果

#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
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# TEST3.PY                     -- by Dr. ZhuoQing 2023-12-29
#
# Note:
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from headm import *

data = tspload('data', 'data')

plt.plot(data[2], data[1], lw=3)

plt.xlabel("Input(V)")
plt.ylabel("Output(V)")
plt.grid(True)
plt.tight_layout()
plt.show()

#------------------------------------------------------------
#        END OF FILE : TEST3.PY
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