常见故障分析与处理方法：集成运放电路鉴定点1

问：集成运放电路的常见故障与有哪些？如何进行处理？

答：集成运放电路的常见故障及处理如下：

（1）电路不能调零

1）首先检查电路是否处于开环工作状态，因为运放增益很高，电路的微小失调都会导致输出偏向正饱和或负饱和电压。

2）双电源供电的运放要保证正、负电源电压对称才能调零。

3）输入信号过大或受干扰使输入级晶体管进入非线性区，电路由负反馈变成正反馈状态。这时应切断电源，减小输入信号，排除干扰，然后进行正常调零。

（2）自激振荡 自激振荡是集成运放电路经常出现的情况，表现为性能不稳定。产生振荡的原因可能是各级质检存在输入/输出电阻、分布电容，从而在高频工作时会产生RC网络的附加相移。附加相移达到180°时，线性状态的负反馈变成了正反馈，这时若集成运放的开环增益较高，再满足幅度条件，就很可能引起自激振荡。

消除自激振荡的措施：

1）检查是否按规定的部位和参数接入C或RC组成相位补偿网络。

2）选择适当的补偿网络的参数，一般原则为在消除自激振荡的前提下，尽可能选择较小的电容，尽可能选择较大的补偿电阻。

3）反馈极性是否接错，若接错要立即改正。

4）缩短外接引线，增加去耦电容，进一步消振。

5）内补偿运放的进一步消振。这时可在反馈电阻上再并联反馈电容，以抵消输入分布电容的影响，电路的负反馈越深，此电容值应越大。对于电容性负载引起的自激，可在运放输出端与负反馈端之间加接一个串联补偿电阻解决。以上两项外加补偿元件的电路如图2-40所示。

图2-40 外加补偿元件的电路

（3）漂移现象严重 若漂移量过大，而运放本身是完好的，则原因可能是：

1）接线有虚焊，组件自激或受强电磁干扰。

2）输入电路的保护二极管受到光的照射。

3）组件靠近发热元件。(www.xing528.com)

4）调零电位器的滑动端的接触不好，它的温度系数与组件要求的不一致。

针对上述不同原因可采取相应措施进行处理。

（4）集成运放电路损坏或失效

1）损坏的原因。操作不当（带电拔下集成块）；输入信号过大（强干扰）；电源接反；输出短路、过载等。

2）保护措施。

①输入限流保护。集成运放电路的输入端超过最大允许差模输入电压指标时，可能会损坏集成运放。保护措施为：在输入电路接入两只反向并联的二极管或者将双向稳压二极管跨接在输入端。

②电源端极性保护。供电电源的极性接反时，集成运放可能损坏。为防止发生这种情况，可在正、负电源端与运放端子间分别串联二极管，当电源极性正确时，二极管正向导通；当电源极性接反时，二极管截止，避免了因反接而造成集成运放的损坏。

③输出过电压限幅保护。图2-41a所示为输出端稳压二极管接地电路，一旦输出端偶然接到外部高电压（正或负）上，双向稳压二极管将输出电压钳位。图中R为限流电阻，稳压二极管VZ的稳压值可略高于运放所允许的最大输出电压值，以保证稳压二极管的接入不影响运放正常工作。

图2-41b所示为反馈电阻并联稳压二极管电路，在反馈电阻R₂上并联双向稳压二极管VZ，也能构成输出端过电压保护电路。当输出端接触外部高电压时，双向稳压二极管导通，使反馈支路的总电阻大大减小，负反馈作用加强，从而使输出电压限制在允许范围内。

图2-41 输出过电压保护电路

④输出过电流保护。过电流保护就是在集成运放过载或输出短路时，保护集成运放不致损坏。许多集成运放在其内部设置有过电流保护电路，一般无需外部过电流保护电路。对于内部无过电流保护的集成运放，最简单的保护方法是在输出端串联一个几十至几百欧的电阻，当电路的输出端短路时，由于串联电阻R的存在限制了输出电流，只要这个电流不超过10mA，集成运放一般不会损坏。

【试题精选1】集成运放电路（AA），会损坏运放。

（A）输出负载过大 （B）输出端开路

（C）输出负载过小 （D）输出端与输入端直接相连

【试题精选2】集成运放电路的输出端外接（DD）防止负载过大而损坏器件。

（A）晶体管 （B）二极管 （C）场效应晶体管 （D）反串稳压管