有一些运放会发生输出相位发转,例如LM324,TL074等。现在以LM324和TL074为例来分析产生这种现象的原因。实验时测得的波形,当正弦波的幅值超过负电源时,运放输出发生了相位反转。从LM324运放的内部电路图可以知道:当运放输入电压低到一定的时候如比负电源电压低的时候,会有电流从Q3集电极流向Q3基极,再从Q1集电极流向Q1基极,最后从Q2发射极流向Q2基极。也就是说Q1的集电极对基极正偏,集电极电压与基极电压相位关系从反相变成了同相,所以导致运放输出相位反转。
运放输出电压相位反转发生在输入电压超过负电源电压时,当输入电压高于正电源电压时发生的是削顶失真。再看TL074,TL074测试电路和LM324的测试电路一样,TL074的内部电路如图4。TL074的输入差分对是P沟道的JFET。当同相端输入电压变低的时候,JFET沟道变宽,Q1的D极电流变大 ,Q2的基极电流变大,Q3基电流也变大,Q3集电极电压变低,Q4发射极电压也变低,输出电压也就变低了。但是当同相端输入电压低于负电源电压时,Q1漏极和栅极变成二极管连接。Q2截止,Q3截止,Q4截止,输出电压变成高。与LM324的情况一样,当输入电压低到一定程度,Q1漏极和栅极的相位关系从反相变成了同相,所以输出相位发生了反转。