運(yùn)放的阻塞及消除措施
集成運(yùn)放出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象時(shí)，放大電路將失去放大能力，相當(dāng)于信號(hào)被運(yùn)放阻斷一樣。例如電壓跟隨器就常發(fā)生阻塞現(xiàn)象，這是因?yàn)楦S器的輸入、輸出電壓幅度相等，其輸入信號(hào)的幅度一般較大(跟隨器作為輸出級(jí)時(shí))，如果運(yùn)放輸入級(jí)偏置電壓不大于輸入信號(hào)的峰一峰值，則輸入級(jí)在輸入信號(hào)峰值時(shí)會(huì)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)，當(dāng)出現(xiàn)飽和時(shí)，輸入、輸出電壓變?yōu)橥?，?fù)反饋就變?yōu)檎答?。顯然，正反饋將導(dǎo)致輸入級(jí)一直處于飽和狀態(tài)，輸入信號(hào)將不能正常輸出，這就造成了阻塞現(xiàn)象。
為了進(jìn)一步說明阻塞現(xiàn)象的成因，舉例如下：圖(a)為晶體管輸入型運(yùn)放的輸入級(jí)電路，現(xiàn)假定共模輸入電壓范圍小于 8V，并假定輸出信號(hào)的電壓振幅為 14V。若運(yùn)放接成電壓跟隨器，參見圖(b)，現(xiàn)有一個(gè)大于8V的信號(hào)加于同相輸入端(對(duì)應(yīng)③腳)，當(dāng)輸入信號(hào)處于正半周時(shí)，輸出電壓Vo也為正值，這個(gè)電壓Vo經(jīng)反饋加在輸入差動(dòng)放大電路Q2的基極，此時(shí)Q2將處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)(集電結(jié)處于正向偏置)，因此 Vs通過Q2的集電極電阻直接加在運(yùn)放的輸出端，使運(yùn)放出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象。一旦發(fā)生阻塞，只能采用切斷電源的方法來破壞正反饋。即為恢復(fù)運(yùn)放正常工作，需暫時(shí)切斷電源。這種阻塞現(xiàn)象具有極大的危險(xiǎn)性，它可能使器件迅速損壞，其原因是：由圖(a)知輸入級(jí)采用NPN型晶體管組成差動(dòng)放大電路，由于輸入信號(hào)幅度超過共模電壓的允許范圍，電路將在信號(hào)正峰值時(shí)出現(xiàn)阻塞，若信號(hào)源內(nèi)阻較低，反饋電阻也較小，流過Q2集電結(jié)的電流就過大，有可能燒壞晶體管Q2，使集成運(yùn)放損壞。另外，在輸出端上不論什么原因產(chǎn)生的輸出瞬時(shí)過壓也會(huì)造成阻塞現(xiàn)象。
消除阻塞現(xiàn)象的方法一般可分為兩類：限制輸入電壓法和防止輸出瞬時(shí)過壓法。圖(b)所示電路即為限制輸入電壓鉗位法，圖中±Vcm為共模輸入電壓上、下限極限值，運(yùn)用二極管D1和D2實(shí)現(xiàn)將輸入電壓鉗位在±Vcm之間。這個(gè)方法具有通用性。當(dāng)運(yùn)放的電壓放大倍數(shù)大于l時(shí)，其鉗位電平值應(yīng)降低相應(yīng)的倍數(shù)。
