对应运放 RC 滤波负反馈的波形

Posted 2022-08-11 卓晴

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了对应运放 RC 滤波负反馈的波形相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

§01 LM358电路

一、背景介绍

如果电路工作在线性状态，那么电路的行为与理论分析之间比较吻合。前几天研究的TLC431,LM358 RC移相电路工作频率，与参数之间的关系，就不能够利用线性工作原理进行分析。下面在通过一些实验进行对比。

二、LM358单级RC移相

这是测试基本电路，它具有两级RC移相负反馈。运放器件选择LM358。在电路板上搭建测试电路。首先我们先进行，一级RC移相。这是把负反馈接入电路测量到的输出电压波形。可以看到运放进入放大区之后，出现了振荡波形。对对输出波形进行FFT变换。可以测量到一个高频峰值，它的频率为9893H组。下面分析一下系统参数，对系统的输出进行仿真分析。看是否可以获得输出波形的参数。

下面对电路动态范围进行分析，假设输入信号从U1第五管脚加入电路，运放输出为系统输出。根据运放在现行情况下的“虚短”特性， U1的第六管脚为输入信号。下面建立输入输出信号之间的关系。在拉普拉斯变换下，给出输入输出之间的动态关系。它们之间是一个一阶传递函数。所以如果不考虑到LM358内部动态特性。这个系统是不会产生振荡的。

三、LM358两级RC移相

至此，我们对于这样的一级RC移相的分析，只是利用外围参数，还是无法对应输出波形的。下面增加一级RC移相，再次测量电路中的各个环节的电压波形。用于解释该电路工作参数。

这里是观察到电路内的波形，蓝色是LM358的输出，青色是两级RC滤波后的波形。这是利用DS6104数字示波器采集到的信号。其中蓝色是LM358输出波形，黄色是两级滤波后的波形，绿色，也就是中间水平线是LM358的正输入端。将波形展宽一些，便于观察。这里显示了LM358的负极输入端信号（黄色）与正向输入端信号（绿色）的变化，引起LM358输出信号（蓝色）的变化。这其中有几个阶段引起关注。第一个阶段是负输入端信号低于正输入端电压， LM358经过了一吃端延迟之后，输出才从负向饱和开始上升，第二阶段是LM358电压上升阶段，受限于LM358的摆率，也就是电压变化最大速度的限制，这一点基本上是线性增加。第三部分是LM358输出为高电平，这样就通过两级RC移相之后，引起负输入端的上升。后面就是重复前面的过程。