運算放大器輸出達到地電平的電流源的設計方案

LM324運算放大器是一種經濟合算的選擇，尤其是在你需要施加地電平輸入時。據稱LM324的輸出包含地電平在內，但其電流吸收能力很差，使其應用受到限制。在輸出電壓低于0.5V時，這種運算放大器的吸收電流范圍僅為2~100mA。你可使用一個外部電流吸收電路，將可用輸出電壓降低到毫伏電平。在圖1中，Q1、Q2和R3組成一個電流源，耗盡LM324的輸出電流。R4是負載，需要4mA的吸收電流。本設計因其飽和電壓低而使用2N2222晶體管。本設計的輸出特性就是所增晶體管Q1和Q2的飽和特性。利用這個電流源，輸出電壓是線性的，直至降到地電平之上22 mV為止。圖2和圖3示出了輸出特性。最低可用輸出電壓取決于負載（吸收）電流。當負載電流為0.5mA（R4=30 kΩ）時，輸出電壓是線性的，直至降到4mV為止。圖4是在沒有增加吸收電流源的情況下驅動R4（3.9 kΩ）的LM324的輸出特性。這個電流源是LM324的恒定負載。你可以將一個未使用的運算放大器配置成一個電壓比較器，以便在輸出電壓高于1V時切斷這一電流源。LM324 pdf

圖2，圖1所示電路的傳遞函數是線性的；直至毫伏電平為止。

圖3，在0.5mA負載電流下，輸出電壓是線性的，直至降到4 mV為止。

圖4，該圖示出了在沒有增加電流源的情況下LM324的傳遞函數。