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运放使用经验,上拉电阻为何必须加上?

很久没发言了,今天和新手分享一些基础知识。本人认为自己也是新手。

几天前用LM393做个电压比较器,为单片机的INT0脚输入掉电中断信号。单片机用5V。设计成这样的:

系统用12V和5V供电,393有两组运放,于是一组用来测12V电压过低,一组用来测试5V电压过低。为了保证在掉电时运放供电电压不下降,我用12V通过7805来为它供电,所以运放工作电压为5V。同时我也从这个5V电源电阻分压出一个4.6V左右的电压基准出来,作为与之前的电源输入(12V和5V)电阻分压出来的进行比较。

问题就来了。运放输入电压大概在4伏多以上,明明同相输入端比反相输入端要高,而且高起码0.3V,偏偏输出0电压!!运放输出我已经加了上拉电阻。想来想去测来测去,datasheet翻了几遍,晕的不行。(后来发现一个地方漏看了)

无奈下拆了运放,把LM393换为HA17393,问题依旧。但是我发现当反相输入端电压很低时,输出正常了。

折腾了半天,偶然发现输入电压都低于4V左右时,工作正常...

结论:运放要工作,内部也会有压降。不能把接近运放工作电压的信号拿来处理。后来认真看datasheet,发现 Vicm=0~VCC+ -1.5V ,就是说,输入电压正常工作范围为0~正供电电压-1.5伏。所以如果你用单5V供电,输入电压zui好在3.5伏以下,才能确保运放工作正常。

另外也提醒一下,有些运放(例如393)输出端结构为集电极开路结构,上拉电阻有时必须加上。