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单电源运放方波电路不起振的原因

2025-07-21 16:51
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下图是一个单电源供电的单运放方波振荡电路:

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该电路经过验证,工作正常,可以产生连续的方波。

假如上面电路去掉 R4 则电路不起振,下面是上电时去掉 R4 后上电瞬间的波形截图:

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CH1(黄色):接运放输出引脚,电压挡位是2V

CH2(青色):接运放反相输入引脚,电压挡位是2V

CH3(紫色):接运放同相输入引脚,电压挡位是2V

上图过程如下:

  • 上电瞬间运放输出 VCC,此处是6V,同相引脚(上限)阈值电压 3V

  • 反相引脚通过电容充电,电压由 0V 缓慢上升

  • 反相引脚充电至超过同相引脚电压 3V 后,运放输出引脚反转,输出一个比 GND 稍微高一点的电压,假设为 ST, 经过R2、R3分压后,同相引脚的电压为 ST/2

  • 反相引脚缓慢放电,但其放电的最小电压是 ST,  电压 ST 比同相引脚电压 ST/2 大,导致反相引脚电压永远小于同相引脚电压,进而导致运放输出引脚电平无法反转,锁死在低电平

总结,如果没有 R4 上拉,则同相引脚的下限阈值电压 ST/2 太小,无法小于反相引脚电压,导致运放输出引脚无法再次反转。

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