【经验】如何解决电压跟随电路中运算放大器SGM8210-1输出过冲问题
运算放大器的电压跟随电路是工程师最常用的一个电压控制电路，以圣邦微的运算放大器SGM8210-1为例组建电压跟随电路，如下图1所示，该运算放供电电压为±3.3V，运放正端输入0.35V电压，输出通过电阻与运放副端相连，构成负反馈电路。
图1：电压跟随电路
在实际工作过程中，通过开关对SGM8210-1的供电电压进行掉电实验，发现运放输出有过冲，如下图2所示。在掉电过程中，运放输出过冲高达1.5V，严重影响运放后级电路的稳定性。
图2：运放输出过冲
进一步分析，发现运放输出电压过冲的产生是在运放供电压下降到2V以后开始的，对照SGM8210-1的规格书，发现此运放工作电压是3.3V~24V，当运放工作电压降到正常工作电压以下时，运放处于欠压状态，反馈没有起作用，运放输出不可控。为了验证此判断，将此电压跟随器中的运算放大器换成了具有欠压功能且封装和SGM8210-1相同的的运放LM321，进行多次掉电实验，运放输出正常，无过冲。
通过以上实验分析可知，对于运放的选择及应用，除了考虑常规的输入失调电压、带宽、工作电压、封装等参数，还需要结合运放后级所连接的器件来进行选择。如上分析的电压跟随电路，若运放输出接的是三极管，那么运放输出过冲必定会导致三极管的误导通。所以为了解决此问题，方案1是将运放换成具有欠压功能的运算放大器，方案2是可以将后级三极管换成门限电压较高的MOSFET，避免1.5V过冲产生的误导通。
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SGMICRO放大器选型表
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产品型号
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品类
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CH
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SHDN
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Vᴄᴄ(Min)(V)
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Vᴄᴄ (Max)(V)
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Vᴏs(mV)
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Iq/CH(μA、nA、mA)
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Iʙ(pA)
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GBP(MHz、kHz)
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SR(V/ms、V/μs)
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Eɴᴏɪsᴇ(nV/√Hz、μVᴘᴘ)
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Package
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SGM8545
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低功耗运算放大器
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1
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N
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2.1
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5.5
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3.5
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48μA
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0.5
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1.1MHz
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520V/ms
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27nV/√Hz
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SOT-23-5
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