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标题: 简易运放电路分析 [打印本页]
作者: hurry0603037    时间: 2015-4-21 08:51
标题: 简易运放电路分析
看到一个电路，不知道分析的是否正确，还请大神们赐教" _# t, {1 A0 K9 j
这个运放LMC7101AIM5在这里是用作比较器还是运算放大器，感觉两个22R的应该不算是反馈电路，理解就是正端输入DAC,开始负端没有输入，那么运放输出就是高电平，导致NMOS管子FDS6982导通，但是线路上，导通后两个22R并联连接到power gnd？有点糊涂，看旁边注释，I=VDAC/11R,应该就是用运放续短，V+=V-才能解释，哪位大神帮忙分析下这个电路呢？
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作者: hurry0603037    时间: 2015-4-21 08:51
在线等大神
作者: Log07071222    时间: 2015-4-21 09:57
这不是个恒流源电路吗？
作者: zlpkcnm    时间: 2015-4-21 10:16
我也不太懂~~~感觉确实像恒流源电路。完整的电源回路最后的稳定工作状态应该是：U27的Vpin3=Vpin4，Q2-A的pin3电平等于U27的Vpin4.那么并联电阻的两端压差就是一个常值，即流经并联电阻的电流为常值。恒流源。
作者: hurry0603037    时间: 2015-4-21 10:22
Log07071222 发表于 2015-4-21 09:57
( D1 B; S% a) q$ \  J0 g这不是个恒流源电路吗？

4 ]  O" {' n# \* f/ ~5 j没遇到过，能简要分析一下嘛？
& m( v2 C  d7 j; [
作者: hurry0603037    时间: 2015-4-21 10:40
zlpkcnm 发表于 2015-4-21 10:160 {; a4 ^2 O  U& ^- M9 K
我也不太懂~~~感觉确实像恒流源电路。完整的电源回路最后的稳定工作状态应该是：U27的Vpin3=Vpin4，Q2-A的p ...
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那mos管的工作状态是如何的呢？会导通吗？等到V+=V-，mos管应该又截止了吧？这个也不太理解& _* N1 t9 ~* e9 E
作者: 北漂的木木    时间: 2015-4-21 10:40
VDAC是MCU给出的一个基准，给运放的+输入；而11R是电流采样电阻，11R两端的电压给运放的-输入。
& B- W9 F2 T4 W运放为开环，用作比较器形式。
5 `3 z6 G  d& H0 V; O- m工作原理分析：
) w, F) v/ u6 G0 n! m9 P- ]通电后，VDC为0时，运放无输出，MOS管不开通，11R两端无电压，运放-输入为0，运放不动作，MOS管保持关闭；
8 C0 C4 p# E" K: J" L3 b0 b当VDAC给出一定电压，例如1.1V。因为运放的-输入为0，正输入为1.1V，此时，运放有输出，开通MOS管，回路闭合，有电流产生，11R两端有电压。只要11R两端的电压不超过1.1V，即电流不超过100mA，MOS管一直保持开通。
# J, K! \5 m+ \6 j, B5 }( G当VDAC给出一定电压，例如1.1V。因流过11R大于100mA，运放的-输入大于1.1V，正输入为1.1V，则比运放输出0，关断MOS。当电流降到100mA以下，例如99mA，运放又有输出，开通MOS。一直循环下去，就达到恒流的目的。
作者: hurry0603037    时间: 2015-4-21 10:57
北漂的木木 发表于 2015-4-21 10:40
& R* H1 g2 J9 V" X4 ^VDAC是MCU给出的一个基准，给运放的+输入；而11R是电流采样电阻，11R两端的电压给运放的-输入。" `7 m) L" r. F  F; W+ n" G0 |
运放为开 ...

) q+ i# ]+ Y  e; Q2 n大神出现了~~~~~
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作者: yujingfa    时间: 2015-4-21 11:00
典型的恒流源电路。关于楼主的疑问：1.两个并联22R电阻上端是负反馈电压的取样点 2.“端输入DAC,开始负端没有输入，那么运放输出就是高电平，导致NMOS管子FDS6982导通”确实这样，导通后取样点电压为外接负载与11R的分压，满足一定的负反馈时达成虚短条件，mos管源级电压将不断跟随正相端电压。3.详细负反馈回路，运放1脚到r94到栅极到源级到R96到反相端；可以将R94跟mos理解为运放内部电路，其实运放内部也有些三极管mos管   4.该电路其实有个缺点，外接负载阻值太大不容易负反馈（分压不够）
作者: 北漂的木木    时间: 2015-4-21 11:47
hurry0603037 发表于 2015-4-21 10:40" X  K6 @5 ]: p  B
那mos管的工作状态是如何的呢？会导通吗？等到V+=V-，mos管应该又截止了吧？这个也不太理解

7 F1 v7 X7 v* L- M2 c6 fMOS管会工作在开开关关的状态。
# v: i& e# y9 r6 h+ Y/ w1 m  A还有一种可能，11R反馈回来的电压很接近VDAC，那么，此时，运放的输出就不是1或0，而是一定的电压，这个电压会使MOS管工作在放大区，此时，MOS管相当于受VDAC和11R反馈电压控制的可调电阻。这种的可能性最大。# z$ a. ?' T; [; K4 q
个人理解，欢迎真大师来论证。
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作者: hurry0603037    时间: 2015-4-21 13:11
yujingfa 发表于 2015-4-21 11:00
8 Z* x$ y$ L! R% }. J典型的恒流源电路。关于楼主的疑问：1.两个并联22R电阻上端是负反馈电压的取样点 2.“端输入DAC,开始负端没 ...

' q8 c$ M+ l+ e& U2 c3 e那按照你的说法，其实这个运放并不能单纯理解为是作为比较器的是吧？它也有工作在线性区
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作者: yujingfa    时间: 2015-4-21 13:20
hurry0603037 发表于 2015-4-21 10:40- q) H& m) I5 z+ D2 R
那mos管的工作状态是如何的呢？会导通吗？等到V+=V-，mos管应该又截止了吧？这个也不太理解

" \' O0 L$ [" X$ C! J; S其实楼上讲的都是些瞬态分析，这个总的瞬态时间恐怕都是微秒级的。我们一般讲的都是稳态分析了，包括课本上，再去分析瞬态意义不大。要是实在纠结这个mos的状态，那你说UA741做跟随时内部电路的Q14\Q15是什么状态？这个问题在于正相反相电压相等时已经达到了一个稳态的环路，mos原来是啥状态还是啥状态。   另举一反三，负反馈回路不要因为多了许多元件就不认识了（把它移到运放内部不需要额外分析），他就是个同相放大，其实运放的内部输出推动端电路元件更多。简单做了几个图，都是跟随

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作者: yujingfa    时间: 2015-4-21 13:28
hurry0603037 发表于 2015-4-21 13:11% i- ^& C8 D% u0 }1 K: a
那按照你的说法，其实这个运放并不能单纯理解为是作为比较器的是吧？它也有工作在线性区

, G& L# ?* N; j初始（负反馈未完成）：非线性放大状态；最终稳态（负反馈完成）：线性放大状态
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作者: Flyingboy    时间: 2015-4-21 13:38
学习学习
作者: zlpkcnm    时间: 2015-4-21 13:39
hurry0603037 发表于 2015-4-21 10:40
' n* t, [5 a8 w2 m, I那mos管的工作状态是如何的呢？会导通吗？等到V+=V-，mos管应该又截止了吧？这个也不太理解
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确实过程就是北漂的木木说的一样。通过比较强实现对电流的监控，其中MOS管处于开开关关的状态，有时我自己也理解为MOS管的放大区。
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2 v# M$ O( B" I8 Q举一反三，其实简单的LDO也可以用类似的去解释。如果用分立元件搭建LDO电路，只不过LDO电源是通过采样电阻采集电压，配和比较器控制MOS管G极（三极管B极）的开关，从而晶体管工作在放大区，达到稳压源输出目的。
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希望此解释对楼楼有用。
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作者: yujingfa    时间: 2015-4-21 14:25
zlpkcnm 发表于 2015-4-21 13:394 x7 X, l; V( H4 b
确实过程就是北漂的木木说的一样。通过比较强实现对电流的监控，其中MOS管处于开开关关的状态，有时我自 ...

8 Z0 r) [8 l) ^0 G实际上不会开开关关，只是你想的而已
作者: zlpkcnm    时间: 2015-4-21 16:26
yujingfa 发表于 2015-4-21 14:25  G7 o2 a5 b, a+ @' h$ b: B" a
实际上不会开开关关，只是你想的而已

8 R' R1 E, C; t恩，对的。说开开关关是便于理解。到最后稳态必然是晶体管工作在放大区: h& D7 |" ^+ G& K- Z. O% }




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