LM358單電源OPA的交越失真問題

ciko.ciko

........這不是IC壞了,也不是你買到假貨了.....
1.單電源運算放大器在作為交流放大器時,部分OPA會產生交越失真(crossover distortion)問題,這在書本裡根本未曾被討論過.但在實務上卻是會發生的.交越失真問題早在高職時期就被提出,乃因電晶體的Vbe未被適當偏壓所造成.但這與OPA又有何關係?原因是OPA內部電路主要也是由電晶體等三極管所組成,故也需提供適當偏壓,卻又因為其負向最大輸出電壓可接近於0V(而普遍型OPA的內部雙向飽和壓降約>1V),顯然其電路在輸出側已被調整過,故而造成此類問題.本實驗測試時,採用了常用的單電源OPA,如LM358及LM324,皆發現有相同的交越失真問題.

2.參考說明影片如下:


2.1電路圖


3.實作測試結果如下:
3.1使用LM358,未加修正



3.2使用LM358,並加修正



3.3使用LM324,未加修正



3.4使用LM324,並加修正



下次在使用單電源OPA作交流放大電路時,若再碰到類似問題.你應該要有更好的解決方法.
影片中作者在OPA的正輸入端,選用了1.68V偏壓,而非常用的1/2Vcc(即2.5V),有人可推測其可能原因?

專炸元件

http://baike.baidu.com/view/204531.htm

裡面記有數種對應方法   可依實務需要來設計   

jojoling

1.68V 是否為在沒輸入時，OPA 在 Q11, Q12 導通時最小功率~
2.5V 在沒輸入時，會有比較高的功率/發熱。

ciko.ciko

jojoling 發表於 2015-10-10 11:27 PM
1.68V 是否為在沒輸入時，OPA 在 Q11, Q12 導通時最小功率~
2.5V 在沒輸入時，會有比較高的功率/發熱。 ...

先考慮最大的對稱輸出電壓範圍,需查databook.

scottwang

你用1.75V看看會不會失真?

jojoling

是這個嗎？
( 5v - 1.5) /2 = 1.75V (中心最大無失真點)

ciko.ciko

jojoling 發表於 2015-10-10 11:44 PM
是這個嗎？
( 5v - 1.5) /2 = 1.75V (中心最大無失真點)

這樣也找得到,只能說佩服.

jojoling

ciko.ciko 發表於 2015-10-11 12:05 AM
這樣也找得到,只能說佩服.

ciko老師教的好~
一點就到....

scottwang

ciko.ciko 發表於 2015-10-11 12:05 AM
這樣也找得到,只能說佩服.

黑卒吃過河,有人要來搶飯碗了 ... {:14_1491:}

skyboat0520

EDN 雜誌曾在 2004 年刊載一篇文章：Current source enables op amp's output to go to ground｜EDN(第二頁)

在低壓應用上或許有幫助，任何圖文難免存在錯誤，我沒實驗過，待有心人士驗證一番。

duke83

這類 Bipolar 類的 OP Amp 輸出擺幅不夠大的問題就像傳統 7805 的輸入輸出約 1.8V 壓差的原因一樣。
先天設計（偏壓）就決定了他的應用範圍，只能透過提升電組或改變負載來改善一些，如果需要外接太多外部零件來改善還不如換個型號。

交越失真是許多 OP 都有的現象，如為音頻用途還是推薦使用 NE5532/5534，交越失真好很多但無法低壓工作。
這幾年都改用 CMOS OP，例如 MCP602，失真、擺幅、靜態消耗等都好上很多，唯一缺點是只能低電源電壓 6V 內工作。

gsm7

可惜 multisim 做不出來

Multisim 模疑交越失真

scottwang

gsm7 發表於 2015-10-11 02:46 PM
可惜 multisim 做不出來

模擬軟體有太多的細節都無法表現出來,所以說沒經驗者少用模擬器,學不到電路的精髓,因為無判斷對與錯,有經驗者使用是利器,但是細節仍無法表現出來,有經驗者較易判斷,無經驗者容易像不會開車的人坐在駕駛座開車.

ciko.ciko

gsm7 發表於 2015-10-11 02:46 PM
可惜 multisim 做不出來

的確,這是理想與實務常常無法走在同一條線的原因.也再次說明了實作的重要性.

absmen3000

ciko大也有雙毅的滑鼠墊.....

ciko.ciko

absmen3000 發表於 2015-10-11 04:08 PM
ciko大也有雙毅的滑鼠墊.....

是有買過它的設備.

huang22

看影片將可變電阻10K調小(猜)時, 電路可能從 push-pull 逐漸變成 common emitter with RE , 其中新加入的電阻回路即為 RE。pull,或稱sink 的Q13,到最後好像沒作用。且databook 中 source與sink 電流不一樣大。