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運(yùn)放是電工經(jīng)常用到的元器件，在選擇一個(gè)運(yùn)放的時(shí)候，就要關(guān)注電壓參數(shù) 。從運(yùn)放的datasheet中首先看到的就是輸入電壓范圍，這個(gè)很好理解，就是運(yùn)放電源電壓的使用條件。

但是僅僅理解這個(gè)電壓，就能正確使用運(yùn)放嗎？顯然不是的，還需要關(guān)注運(yùn)放的共模輸入電壓范圍：

最近看到論壇有聊到運(yùn)放共模輸入電壓，也聊聊我的一些認(rèn)識(shí) 。這個(gè)共模輸入電壓沒有選擇好，輸出就達(dá)不到理想的設(shè)計(jì)輸出效果。運(yùn)放輸入共模電壓的限制主要是運(yùn)放內(nèi)部第一級(jí)的差分輸入級(jí)晶體管要工作的飽和區(qū)的限制。運(yùn)放是同相輸入還是反相輸入的接入，都會(huì)導(dǎo)致運(yùn)放的共模電壓的不同。一般對(duì)運(yùn)放共模輸入電壓有如下定義：

下面兩個(gè)示意圖反應(yīng)了共模輸入電壓在不同電路是不同的，對(duì)于反相輸入的運(yùn)放電路，共模輸入電壓是定值，基本就是GND電壓，為0.對(duì)于同相輸入運(yùn)放電路，共模輸入電壓隨輸入電壓變化而變化的。

如果電路的共模電壓超過了datasheet中規(guī)定的限值，輸出會(huì)是什么樣子了。下面通過仿真電路來看下，當(dāng)共模輸入電壓不滿足要求，輸出是什么樣的。
首先以O(shè)PA140為例，當(dāng)輸入電源電壓是5V的時(shí)候，根據(jù)datasheet得到其輸入共模電壓范圍在0.2V到4.8V之間，并不是一個(gè)軌對(duì)軌的運(yùn)放。

使用OPA140搭建一個(gè)跟隨器，雙電源供電。當(dāng)輸入信號(hào)是一個(gè)±5V的信號(hào)，按照理想運(yùn)放分析的話。輸出信號(hào)應(yīng)該±5V的信號(hào) 。但是公國(guó)TINA進(jìn)行仿真分析，發(fā)現(xiàn)輸出信號(hào)在2.3V被cliping 。這是沒有完全跟隨理想運(yùn)放的特性，就是受到輸入共模電壓的限制。所以在設(shè)計(jì)運(yùn)放的時(shí)候要重點(diǎn)關(guān)注選擇的運(yùn)放輸入共模電壓是不是合理，由于共模輸入電壓是和電源電壓有關(guān)系，所以在選擇了電源電壓的時(shí)候，共模輸入電壓的范圍也大致確定了，但是仿真數(shù)據(jù)是做一個(gè)參考，實(shí)際輸出電壓范圍還是要以實(shí)際電路測(cè)試中的結(jié)果為準(zhǔn)，就是為了避免輸出電壓在閾值范圍附近，仿真模型不能完全反應(yīng)出實(shí)際電路的特性，畢竟實(shí)際電路高低溫，高濕環(huán)境下造成運(yùn)放參數(shù)偏移，這些通過仿真模型是得不到的。

隨后給一個(gè)改變電源電壓的仿真例子，仿真結(jié)果顯而易見，電源電壓修改為±10V，共模輸入電壓范圍就是-0.1V到8.5V 。所以運(yùn)放輸入電壓范圍是±5V，輸出就能滿足跟隨器的特性，完全跟隨輸入的信號(hào) 。

由于輸出特性是和輸入特性強(qiáng)相關(guān)，那么輸入信號(hào)滿足輸入共模電壓范圍，那么是不是輸出信號(hào)就能完全符合電路特性呢？顯然這個(gè)也是不對(duì)的，是因?yàn)檩敵鲭妷阂彩怯蟹秶模敵鲭妷阂膊皇悄芡耆_(dá)到電源電壓的范圍。從OPA140得知，輸出電壓也是受電源電壓影響，當(dāng)輸入電壓是-1.5V＜Vin＜1.5V，電源電壓Vcc=±2.5V，那么輸入共模電壓范圍就是-2.6V＜Vin＜-1V，輸出電壓范圍-2.7V＜Vout＜2.3V，所以當(dāng)輸入電壓在-1V＜Vin＜1.5V，輸出是沒有信號(hào)的，這個(gè)仿真的例子說明運(yùn)放的輸出是非線性的行為，沒有滿足跟隨器的特性。
盡管此時(shí)輸出電壓是0V，但是輸出信號(hào)有可能是隨機(jī)的，此時(shí)運(yùn)放已經(jīng)工作不正常，在實(shí)際電路中出現(xiàn)什么情形都是有可能的。所以，此時(shí)仿真的數(shù)據(jù)僅僅做參考。此時(shí)要做的工作就是選擇一個(gè)滿足要求的運(yùn)放，或者修改輸入共模電壓的范圍，使電路滿足要求。