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为什么运放输出不是-20V

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发布时间: 2025-8-28 08:42

正文摘要:

为什么运放输出不是-20V

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ID:1137639 发表于 2025-8-29 08:21
在这个电路中,运放输出不是 -20V,原因主要和运放的供电方式、工作原理以及电路连接等因素有关,以下是具体分析:  ### 运放供电情况影响 LM358N是一款常见的双运算放大器,从你提供的电路来看,并没有明确标注运放的供电电源(V4 在这里不像是运放的正常供电,更像是参与信号计算的电源 )。如果运放采用单电源供电,它是无法输出负电压的,因为输出电压会被限制在电源电压的范围之内。比如单电源5V供电,输出电压只能在接近0V到接近5V之间变化。即使是双电源供电,如果电源电压不够高,也无法输出期望的 -20V 这样的电压值。例如,双电源供电是±15V,输出电压理论上最大只能接近电源轨(但达不到 ),也就是在 -13V 到 +13V 左右(具体范围和运放的输出摆幅参数有关 )。  ### 电路实际连接的反馈类型及放大倍数计算 该电路是一个反相比例运算放大器电路。对于反相比例运算放大器,其电压放大倍数公式为 $A_v = -\frac{R_2}{R_1}$ 。在这个电路中,$R_1 = R_2 = 1kΩ$,所以电压放大倍数 $A_v = - \frac{1kΩ}{1kΩ} = -1$ 。  输入信号是由V3和V1共同作用产生的差值,V3 = 60V,V1 = 20V,那么运放反相输入端的输入电压 $V_{in} = V3 - V1 = 60V - 20V = 40V$ 。  根据反相比例运算放大器的输出电压公式 $V_{out} = -A_v \times V_{in}$ ,可得 $V_{out} = -(-1) \times 40V = 40V$ , 但这只是理想情况下的计算结果。  ### 实际运放的限制 实际的运放存在输出摆幅限制,无法完全达到理论计算值。以LM358N为例,在电源电压不是足够大的情况下,它不能输出接近电源轨的电压,会有一定的压降。比如在±15V 双电源供电时,输出电压范围可能是 -13V 到 +13V 左右。而且,运放的输出电流也是有限的,当负载电阻较小时,输出电压会因为运放的输出能力不足而无法达到理论值。  ### 电路中其他电源(V2、V4)的影响 在实际分析中,不清楚V2(30V)和V4(30V)在电路中的具体意图和连接方式是否正确。如果它们与运放输出端或者其他关键节点存在错误连接,也会影响运放的正常工作,导致输出电压异常。   综上所述,运放输出不是 -20V 是由多种因素共同作用导致的,包括供电方式、运放自身特性、电路连接以及实际的输出摆幅限制等。
ID:1153607 发表于 2025-8-28 20:04
这个仿真,敢这样干吗?30V就是工作电压的范围,到哪里输出20V?真实的电路恐怕IC死了。
ID:566381 发表于 2025-8-28 15:16
ZSJM 发表于 2025-8-28 14:26
修改R1,R2 全为51K, 就可以了

R1,R2太小, 运放输出电流大, 输出结果就不对了, 小电流时才可以.

为啥我照他电路仿真就是-20
ID:1079566 发表于 2025-8-28 14:26
修改R1,R2 全为51K, 就可以了

R1,R2太小, 运放输出电流大, 输出结果就不对了, 小电流时才可以.
ID:332444 发表于 2025-8-28 13:07
需要学习运放知识,电路不对,结果自然不对。
ID:332444 发表于 2025-8-28 13:06
ID:566381 发表于 2025-8-28 11:31
LM358是双通道运放,你这个器件封装用错了吧,你用LM358N,U1A就行了。

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