单电源用好运放不容易，发现LM358是个好运放。

hotdll

        最近利用宝宝睡觉的空隙，搭了个单电源测电路测试下运放，我手头运放不多，只有LM833,LM358,NE5532,TDA1308，TL084。TL084是双运放，并且焊接在我的板子上，没来得及测试。

PS：我发现Multisim 13 仿真的LM358的结果和实际测试非常接近。
测试电路如下：

单正电源同相放大线性测试：

单正电源反向放大线性测试：


单负电源同相放大线性测试：
输入0v

输入-7.5v

单负电源反向放大线性测试：
输入0V

输入=7.5v


测试结果：
正电源：
同相输入
LM358 输入0V，仿真输出30mV,实际1.7mV  输入7.5V，仿真输出6V，实际值约6.25V.
反向输入：
LM358 输入0V，仿真输出40mV，实际4.5mV,输入-7.5V，仿真输出5.98V，世纪输出约6.2V.

反向电源：
测试结果和LM358同相输入相近，不过值相反。输入接近0电位时的输出，小于地电位约1.5V，实际小于1.25V，输入接近负电压时的输出，输出值约等于负电压。

LM833和NE5532的测试成绩很不理想，线性区间非常小。

TDA1308的表现让人吃惊，输入端大于30mV，即进入线性区，直到输入电压接近电源电压-0.5V.整个区域都是线性的，输出电压等于同相端输入电压。

LM358在0-电源电压-1.25V（官方PDF给的是1.5V），输入和输出都是线性的。貌似同相输入的时候，线性度更好一些。

通过今天的实验，让我弄懂一件事：
单电源运放指的是，当Vee==GND的时候，运放输入等于GND电位，输出也等于GND电位，并且在0-接近VCC的区间，仍然可以工作在线性区。

Rail-to Rail运放实际上必须包含2个rail能力，
一个是input to rail，含义是输入端接到Vcc或者Vee都能线性工作。
另一个是Output to rail,含义是输出端可以输出到Vcc或者Vee电平（实际上只是十分接近Vcc和Vee而已）
具有这2个Rail能力的运放才叫Rail to Rail.

因此rail-to-rail运放肯定是单电源运放，单电源运放不一定是rail-to-rail运放。

实际使用运放的时候，必须要考虑到运放的输入电压范围和输出电压范围，通常PDF上都会给有说明。

扩展了一个单负电源的用法：

可以用在正负电源的跟随电路中。

补充内容 (2016-6-11 16:24):
#73楼  补充了两本运放设计的书籍，方便有兴趣的爱好者翻阅http://www.crystalradio.cn/forum ... 2&fromuid=18268

lllaaa

关于单电源和轨到轨的说法不能认同。运放不知道自己是单电源还是双电源供电。它开环时候做的事情只不过是把两个输入的差值放大开环系数倍。因此输入信号参考地是哪个并不重要。

ne5532可以看它的手册，在供电电压+-15v，共模输入范围最差只能是+-12v。两头各有3v区间使用不到。也就是你7.5v供电的时候，共模范围只能是3-4.5v这个区间。当然很小了。lm833也有同样的问题。

这两个所谓的双电源运放也可以在单电源供电使用，只不过你输入信号的参考地最好是1/2vcc，这样能比较好满足共模输入电压范围这个要求。TI有专门一个手册介绍单电源的技巧。

lm358由于是pnp管输入，自然输入可以到地轨。正常工作的输入范围从0-6v。你当然觉得lm358好。但是运放可不只有共模输入和输出电压这一个指标

zeng_zww

这应该是物有专攻吧，不同的运放有不同的指标，应用到合适的场合，这很正常。LM358转换速率、带宽很差，用于音响就比不上NE5532、AD827之类了。

70后大叔

hotdll 发表于 2016-8-8 14:08
那是功放，不是运放。。。

LM358的优势，懂的人自然懂，特别是做项目的。

LM386也是运放  datasheet 上也有介绍做各种电路  电压比较  振荡器都有,  沒有说LM358不好  只是说作为通用型运放  LM358的确稱职  但跟5532  072比较就不合适  大家用途不一样

木子

358运放是价钱最便宜的，但不是垃圾货，我一直在用。

园丁

有图有真相，赞一个！

水泥收音机

和运放的输入电路有关，LM358,LM324输入差分是PNP管，输入共模电压低过V－仍有线性放大能力，是专门针对单端低频小信号用的运放。

bxyyhan

现在的5532还不如4558。4运放喜欢用084，至于324，就是垃圾。1308做耳放绝对是首选。

hotdll

水泥收音机 发表于 2015-4-28 21:12
和运放的输入电路有关，LM358,LM324输入差分是PNP管，输入共模电压低过V－仍有线性放大能力，是专门针对单端 ...

LM833输入差分也是PNP管，但是输入0-1.5V的时候，输出是都是1.5V。超过1.5后，才进入线性区。

通过这个测试，也让我明白为什么市面上很多设备用LM358，而不用同样价格性能更好的运放。也让我明白运放代换的时候，需要注意的一些事项。以前只注意耐压，增益带宽啥的，现在发现，很多指标都很重要。

hotdll

bxyyhan 发表于 2015-4-28 21:15
现在的5532还不如4558。4运放喜欢用084，至于324，就是垃圾。1308做耳放绝对是首选。

我记得哪里看到的，324好像就是两个358，324的价格很便宜，同样价格可以做到0-（vcc-1.5V），输出5mV-(VCC-1.5V)的运放，推荐几个？关键是LM358or324可以3V工作,用在数字电路中，LM324和LM358可以免外围偏置。

locky_z

单电源运放不用输出等于0的，只需“输入=Vee端“时仍旧能工作就是单电源运放了。
其实看一个指标就知道是否单电源运放，只要看Vicomm(共模输入范围），例如Vicomm写着-15 ～ +12V，同时测量条件写着Vee=-15V,Vcc=15V，意思就是Vicomm可以等于Vee，它就是单电源运放。

钛金螺丝刀

买了50个一支LM358，12.5元RMB

飞机迷

hotdll 发表于 2015-4-28 21:16
LM833输入差分也是PNP管，但是输入0-1.5V的时候，输出是都是1.5V。超过1.5后，才进入线性区。

通过这个 ...

像tda2822和类似的tda功放ic，其内部结构不同，单电源使用时输入端可以直接接地，这样会比较方便，有些运放内部也采用相同结构，如果你要深究为什么某个ic不行，最好找pdf看看内部配置

locky_z

PNP达林顿差分输入的一般是单电源运放，单PNP差分的不是，PMOS差分输入的一般也是。

TDA2030/2006里面也是PNP达林顿差分，也是一个单电源功率运放。
TDA7293里面好像是PMOS差分，但没尝试过是否单电源运放。

单电源运放在涉及MCU方面用的多，因为MCU以及外围设备、DAC等都是单极性，输出是非常接近0V，通常设计电路时，很少专门再弄一个负电源给运放。如果用非单电源运放放大DAC输出，输入接近0V时运放就不能正常工作了。

tx

不知楼主能否拍张358的实物图看看是什么贴标。

hotdll

tx 发表于 2015-4-29 11:28
不知楼主能否拍张358的实物图看看是什么贴标。

应该是TI（德州仪器）的，图如下：



这个是测试的简易电路板

hotdll

locky_z 发表于 2015-4-29 11:19
PNP达林顿差分输入的一般是单电源运放，单PNP差分的不是，PMOS差分输入的一般也是。

TDA2030/2006里面也 ...

准确来说，输入端只是满足一部分。

TDA1308，说明书上并未说它是轨到轨运放，但是实际测试性能比LM358的性能要好得多。唯一的缺憾是最高电压7.5V，这也是为什么我用7.5V供电的原因。

绰绰有余

这里很多人只想看实际数据。

cwhenao

请教楼主仿真用的啥软件，我用的怎么经常找不到元件，画电路也不太方便