运放电路常见错误小结

1、没有直流通路；

运算放大器的输入端是晶体管的基极或者栅极。在完全浮空的情况下，晶体管是不会导通的。任何一个晶体管要想正常工作，必须具有合适的静态工作点，也就是它必须有正常的直流通路，或者说它不能浮空。如果忽略了这一点，会导致工作异常。

错误

正确

虽然实际电路中偏置电流的存在会给电容缓慢充电或者放电，导致输入级具有微弱的直流通路，也可以从输入端看到正弦波，但是输入的直流电平是缓慢、不确定地变化的，这不是我们期待的。在右图中增加了一个电阻R接地后，就可以建立起合适的静态工作点。

下面这个原理图设计就犯了类似的错误：运放的正输入没有直流通路。

2、单电源供电运放不能处理交流信号（双极性信号）；

如果交流信号是正负半轴对称的正弦信号，我们很多情况下只关心这个交流信号的有效值，所以就希望只采集正信号，负信号就不管它。认为将双极性信号输入到单电源运放中，运放输出端自然就只保留正信号，然而这种用法是错误的！

这会造成运放工作不正常，虽然输出信号波形有时候也的确很像只保留了正信号的输入波形，但仔细观察，会发现是不正确的。那么应该如何处理这种情况呢？我们以下图为例；

错误

这是工频电流的采样电路，J3接电流传感器，输出是50HZ的交流信号，首先进入电压跟随器，再经过正向放大31倍进入AD，由于运放只提供单电源，这就会导致第一级的跟随器工作不正常。虽然负信号消除了，但正信号可能会抬升，跟随的功能失效。

正确的做法如下图：

输入信号是基于0V的交流信号，即静默电位为0，我们期望输出信号抬升到AD的中值1.65V，可以通过R2，R3从Vcc分压得到。首先，R1的介入是可以实现衰减，衰减比为（R 2//R3）/(R1+R2//R3)，R2和R3的选择，除实现分压提供1.65V中值电平外，还兼具高通滤波器的截至频率设置：f1=1/2π(R1+R2//R3)C1，代入图中参数，算出f1=15.9HZ，也就是低于15.9HZ的信号将会被衰减。C2很关键，如果C2短接，放大器会对直流电压也进行放大，会引起联动，C2的存在，阻断了直流电压的放大，仅有Rf反馈，电路为跟随器，增益为1倍，存在和交流信号的频率分界线，f2=1/2πRgC2，代入图中参数，算出f2=33.9HZ，也就是33.9HZ以上的交流信号才会被放大，比如我们采集的50HZ的工频，而小于这个频率的低频信号不会放大，只能作为跟随器。

注意这里选择的运放是RS8552，它的供电范围是2.7V~5.5V，如果采用双电源，只能在±1.35V~±2.75V中工作，如果用±3.3V就超出运放的正常工作电平，也会导致工作不正常！所以，要么只能用单电源供电，通过电平抬升的方式，要么就更换更宽供电范围的运放，用双电源供电，再经过半波整流只保留正信号。

总结：

1、 运放的输入端需要提供直流通路，以保证运放内部的静态工作点；

2、 切记单电源供电运放不能处理交流信号；

3、采用双电源供电需注意运放的供电范围；