测试单运放芯片，发现个有趣的事实，大家有发现过的吗？

sjh327

有点好奇运放里面输出部分的工作状态，是甲类还是乙类，单端还是推挽，所以用测试板测试下单运放的工作电流，测试条件正负5V，接成缓冲器电路，  输入10HZ和200KHZ的低频高频方波后，测试LM741，OP07,TL071，NE5534的结果如下   

LM741，0.52，1.79，1.17 ma
OP07,   1.30，2.55，1.30 ma
TL071,  0.3，1.38， 0.3 ma
但是NE5534 的数据就有意思了，
NE5534,  4.00,4.10,4.18 ma

三个电流值 分别是 静态电流， 输入10HZ方波工作电流， 输入200KHZ 方波工作电流。

TL071 可能是假货。

sjh327

如果推测NE5534内部的输出是甲类推挽工作状态，应该没问题吧？

MT4S301

首先741与op07都是低频低速型号，在200khz这么高频率输出几乎为零了。所以结果无意义。可以把所有测试频率降低到20k。
其次你是不是没接负载电阻？输出接4.7k电阻到地，再看5534的消耗电流。集成块放大器，输出绝大为甲乙类

sjh327

MT4S301 发表于 2024-7-13 13:07
首先741与op07都是低频低速型号，在200khz这么高频率输出几乎为零了。所以结果无意义。可以把所有测试频率 ...

谢谢指教！ 负载是两个发光二极管串联500欧电阻。电路图，测试静态电流时，运放输入端接地。

wrz15349106

应该说，现在能买到的运放，输出级几乎全是Class-AB的，不太可能是Class-A，因为输出能力极其有限（可以搜一下5管OTA，那东西算是Class-A，输出能力完全取决于偏置电流），通常不会超过mA级。看5534内部的电路图也能看出这一点，很典型的BJT工艺下的放大器。

测试频率确实一些高了，通常在直流下测试会更好。因为偏置电流是不会大变的，负载的电流是会随着输出电压大幅改变。可以测量纯阻性负载下，不同输出电压时，电源的电流（正负电源都测）。输出电压接近于0时，总电流主要由芯片的偏置电流决定，输出电压越高，总电流由负载决定。因为是直流条件下的闭环工作，输出较高电压时，运放内部的大部分电路的工作状态仍然接近静态工作点，除了输出级中负责输出/输入电流的管子+输出级Class-AB的偏置电压（跟随输出电压）。

这种静态偏置电流上的差异，有以下几点因素导致：
1.速度
2.噪声（不过输入级的偏置电流再大，和输出级相比也算是小的）
3.失真



根据你的结果看，应该说5534的输出级，其静态下的偏置电流超过了你在当前电路中的负载电流（看其他几个的测试结果，负载电流在1.3mA左右），考虑到Class-AB运放的功耗有相当一部分是输出级的静态电流（尤其是这种针对失真和速度进行优化的双极型工艺的运放）。手册上的典型4mA电流，估计有相当一部分是输出级消耗了。负载电流没超过静态偏置电流，因此总电流变化不大。


可以举一个夸张一些的例子。假设5534的输出级静态电流有3mA，那输出0V时候输出级的两个管子都是3mA，输出不为0的电压时，输出级的两个管子，一个3mA一个2mA，运放的总电流仍然是3mA，1mA给了负载。对于其他运放而言，输出0V时，输出级的两个管子可能都是数百uA级别，输出不为0的电压时，一个输出mA级别，另一个电流接近0。


如果你的测试电路中，负载需要消耗二三十个mA的电流，那区别应该还挺明显的。


为楼主的探索精神点赞。这确实涉及到模拟IC的知识，只看结果还挺具有迷惑性的。

sjh327

wrz15349106 发表于 2024-7-13 14:44
应该说，现在能买到的运放，输出级几乎全是Class-AB的，不太可能是Class-A，因为输出能力极其有限（可以搜 ...

多谢指教，慢慢学习下， 高频用200KHZ ，主要考虑高保真音响上限一般就是20KHZ ，取个倍频，就定为200KHZ。

hangzhou

学习学习,确实低频运放 ,不适合高频运行

longshort

四個yun放裏有三種類型，測試條件還是要依據datasheet來確定。

yun放的輸出級無一例外，都是ab類。

locky_z

基本从运放最大输出电流和静态电流大小就可以直接判定运放输出级是不是Class A了
NE5532的最大短路输出电流是38mA，单路静态电流大概4mA。

sjh327

locky_z 发表于 2024-7-13 17:24
基本从运放最大输出电流和静态电流大小就可以直接判定运放输出级是不是Class A了
NE5532的最大短路输出电 ...

测试了立创买的NE5532 ，电流分别为：6.78，7.33，7.27ma。

落花萧然

5534电压太低了
包括5532
怎么也要+-12V以上
最好+-15V

MF35_

这个不用测试，运放的输出级是甲乙类，做成甲类太没效率了，这一点从运放的最大电流摆幅和静态电流的关系可以很明显的看出来

所以所有的通用运放都是甲乙类输出，只有个别特殊用途的专用放大器有甲类输出的，但这种一般不叫作OPA，只是具有一些运放特点（通过负反馈网络调节增益）的放大器

sjh327

感谢 海河 园丁  两位大佬加分鼓励！
正品TL071 测试的参数 静态电流 2.06ma，输入200KHZ方波，工作电流为  3.45ma。  接成缓冲器，输出端的两个LED均点亮。
假货的TL071，接成缓冲器，低频输出时两个LED都闪亮，输入高频200KHZ时，两个LED均不亮，所以判断是假货。

sjh327

看下TL071的官方参数，静态电流在列出的范围内。  0.3ma的静态电流判断是假货应该可以成立。