NE5532性能测试

vkjmmy

在网上看音响效果视频，换什么样的运放声音多好，多暖，多细腻，多通透等等，我倒是觉得还是实际测试一下频率特性更靠谱，随即拿手里现有的和近日为了测试购买的几种运放进行了多次测试，今天再次测试，并将结果汇报一下。
测试设备：1，小电源，最大输出16.5V，有限流稳压功能；2，EE1461信号源，最高150M；3，UT2042C示波器，40M。
测试方法：15伏供电，两个3K电阻分压提供中点电位，100/10K电阻接成反相放大器，正输入端接中点，负载为1K电阻经22uF到地。1伏正弦波输入，图中1-4通过100千赫测试，1-3通过200千赫测试，4号波形失真。所谓通过，就是输出幅值接近10伏，波形基本不变形。个人认为，还是带S的和贴片2604靠谱，前者输入端对地阻值100K，后者无穷大（500表1K档）。
1号为库存，2号为维修换下，3号为新购贴片OPA2604，4号为新购5532。值得一提的是，大多数运放在小幅度（1-2V）输出时波形正常，但是在大幅值（本测试10V）输出时原型毕露，有的幅值减小，有的波形失真（变成三角波）。







下图是4号在100千赫和200千赫测试照片：




补充内容 (2023-3-27 15:57):
之前测试时还有TL082，ORC082等型号，只因为使用6伏供电，因此输出竟然没太大差别，这次用15V供电，082就现原形了，差远了。

小鬼头

看你们讨论得挺热烈的，我也插几句我的看法：

1、“方波测量是时域测量，也能反映出频域情况”。对。但时域进行的方波测量，虽然他的波形能反映出频域情况，但关键是测量者能不能有效地提取出频域方面的信息数据。

比如，放大器的高频带宽GBW情况如何，这个信息会被淹没而难于提取出来。


2、关于方波测量能否直接测出高频带宽GBW情况这一点，我比较赞同bis的观点，即：用方波测量，是不能直接测知运放的高频带宽（GBW）的；方波波形陡峭的，只反映出他的SR高，而不是GBW宽。

对于常见电路结构的电压型运放（普通运放）来说，SR（转换速率）是由输入级差分对的尾巴恒流源电流It、以及电压放大级（VAS）的miller（密勒）电容C，这2个参数共同决定的，其关系是SR=It/(2C)。一般来说，电容C小的运放，其频响会较宽，但不等于他的SR大。只不过，SR大的运放，通常有较大GBW。

方波测量时，方波的陡峭程度可以用tr（上升时间）来计量，而tr与方波电压V、SR之间的关系是tr=V/SR。

所以，那种关于测方波波形能测知GBW情况的说法，只是部分正确。方波波形陡峭，只说明SR大，不说明GBW大。

3、关于正弦波测试中与SR相关的问题

运放中，SR大的运放，其全功率带宽（FPBW）也大。其关系是FPBW＝SR/(2*Pi*A)，其中pi是圆周率，A是输出信号峰值摆幅。

因此，通过测大信号的正弦波时，能看出该运放的SR情况。那些GBW大的运放，如果SR小，那么，用频率高、幅值大的正弦波测试，可看到明显的失真。SR越小，能看出失真的频率就越低。

4、关于SR是一个大信号参数的问题。

由第3点可知，输出信号幅度大时，SR就开始发挥影响作用，如果信号幅度小，那就不能看出他的影响作用，所以，SR他属于大信号参数。

另外，从运放内部电路运作看，给他输入方波信号时，差分输入级对方波的响应无法在瞬间完成，因为他给电容C充电的电流，受到以巴恒流源电流It的限制。在此电容C充满电之前，输入级一直处于饱和状态，这与平时正常的工作状态（小信号状态）截然不同。所以，SR不属于小信号参数，而且需要把It和C都纳入计算。

5、bis说方波测量，不能知道幅频响应、相频响应的情况。我认为此观点也不正确。

实践中，通过方波响应测量，是可以了解幅频响应、相频响应一些有用的信息。包括

（1）低频截止频率。从方波平台的倾斜度，结合测量频率，可测知放大器的低频截止频率（f-3dB频率）。具体方法在我翻译的《电子管放大器》一书有介绍。

（2）放大器闭环后高频稳定性方面的相位裕量情况。相位裕量低于45度时，越接近于0度，方波的振铃现象越严重。反过来，方波振铃越严重，说明相位裕量越小，此放大器越容易出现高频自激。如果方波响应对应振铃区域呈现溜肩膀的曲线特性，说明相位裕量大于45度，此放大器高频稳定性方面异常的好，但对输入信号的瞬态响应会相对较差。

sunstar126

locky_z 发表于 2023-3-30 21:11
人耳对信号的相位不敏感，否则你离喇叭远10cm和近10cm也会听到不同的声音。

可能 你的理解是比较独特的。
你改变与声源的距离确实可以改变声音的相位，但这个时候改变的相位是对所有频率信号都是一样的，比较多的一个例子说明相频特性的就是用的一个基频信号与一个三次谐波信号合成的波形来看的，当其中一个的相位改变180度的时候，最后合成的信号波形是完全不一样的，一个是基底比较宽的单峰信号，另一个却是一个双峰信号，有点类似双调谐的曲线一样。当然你认为对于一个放大器来说相频特性没有意义或者是意义不大也是没有问题的。

天天爱玛丽

感觉鬼头老师您的一些专业词汇，我在教科书中都找不到呢，极点是指波形最高点？相移速度，在同一个放大模型中，相位不同我能理解，降低相移速度还不能吃透，难道说的是增大容抗，或者说是减小容量导致了，，。因为年龄代沟，学习的东西可能都不相同，专业词汇也不尽相同。足够的相位裕量，可以理解为避免进入正反馈临界点吗？我们当初的教材基本分析放大器只有正负反馈的说法，其他概念都是后期自学的。

scoopydoo

vkjmmy 发表于 2023-3-30 06:51
仔细看了19楼文章，用方波测试放大器性能，相当于用一系列不同频率正弦波同时测试被测电路，可以说是一种高 ...

俺觉得吧，你有可能自己都没搞清楚究竟在测什么。

你在首帖补充说 “用15V供电，082就现原形了，差远了”，但是如果你仔细看数据手册就会发现TL082的SR典型值为13V/us，而NE5532为9V/us，与你的结论明显矛盾。

还有你测出4号NE5532在频率200KHz输出10V时波形接近三角波也不能说明4号有问题，因为这已经超过数据手册标称的9V/us了。

Fireflying

方波测试更能反映运放的相应速度，正弦波相对来说不那么明显。

realpower

用方波测试更能反映频率特性

protel99se

为什么不用标准的电压串联负反馈呢？     楼主是电流并联负反馈，为什么两个3K电阻不并联退耦电容呢？ 这才能取得稳定的中点参考电压。

myydno1

手里还有几块多年前买的一图那种大S的。

天天爱玛丽

不错的测试,
同相端需要接个对地电容吧

vkjmmy

天天爱玛丽 发表于 2023-3-27 14:33
不错的测试,
同相端需要接个对地电容吧

按理应该接，但是试过，没有变化，可能信号源和示波器及负载都接地所致吧 ，相当于单电源，也可能分压电阻阻值与输入端阻抗相差较大，有机会再试试双电源的，双电源就没有你说的这个问题了，中点就是地。刚收摊，东西都收起来了。

天天爱玛丽

这里为了短暂测试,同相端接不接对地电容,对测试结果影响不大,
不过实际交流运放电路中是需要的,
因为运放的输入基本都是差分电路,
所以运放是放大两个输入端的差分信号.
当输入交流信号时,如果没有那颗接地电容,
同相端会对差分电路形成负反馈作用,
从而降低了运放的电压增益.

何必937

这个5532真的能够被称作“运放之皇”吗？

vkjmmy

protel99se 发表于 2023-3-27 14:32
为什么不用标准的电压串联负反馈呢？     楼主是电流并联负反馈，为什么两个3K电阻不并联退耦电容呢？ 这才 ...

我不懂，请您给个电路，学习一下电压串联负反馈。

vkjmmy

何必937 发表于 2023-3-27 16:10
这个5532真的能够被称作“运放之皇”吗？

人耳的听觉上限也就20多千赫，100千赫10倍增益足够了，做音频应该没问题。查了一下，OPA2604指标比5532要好很多，可能我买到的是假的，只能和5532持平，DIP封装的2604要好几块钱，我这贴片一块多钱，没有更高的奢望。

realpower

bis 发表于 2023-3-27 15:06
不！方波是测试大信号特性，频率特性是小信号特性，两者理论上并没有关系，楼主的测试方法是对的。

错，方波不是“测试大信号特性”用的，您的表述也找不到理论依据。

经过傅里叶变换，方波就是无数个正弦波组成的（为基频的奇次谐波）

而且，方波测试结果至少可以反映：

1.幅频响应

2.相频响应

3.瞬态特性

用正弦波是不容易反映不出来这些信息的，等到肉眼也能看出正弦波存在的失真，放大器的情况就已经很糟糕了

【【ASR】音频产品的方波测试】 https://www.bilibili.com/video/B ... 0e78e1c2581cf5de81d

吴大光明

楼主，运放的参数不同的电路有不同的要求。最关键的几个参数应当要好，即增益、共模抑制比、温漂、噪声等。