运算放大器供电的单电源接法与双电源接法
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之前我们提到了运算放大器供电方式的单电源与双电源接法,选择何种供电方式,在此对这个问题作一些总结。
首先,运放分为单电源运放和双电源运放,在运放的数据手册上,如果电源电压写的是(+3V~+30V)/(±1.5V~±15V)如AD820、AD822、AD824等,则这个运放就是单电源运放,既能够单电源供电,也能够双电源供电;如果电源电压是(±1.5V~±15V)如AD8622、AD8603等,则这个运放就是双电源运放,仅能采用双电源供电。
但是,在实际应用中,这两种运放都能采用单电源、双电源的供电模式。具体使用方式如下:
1:在放大直流信号时,如果采用双电源运放,则最好选择正负双电源供电,否则输入信号幅度较小时,可能无法正常工作;如果采用单电源运放,则单电源供电或双电源供电都可以正常工作;
2:在放大交流信号时,无论是单电源运放还是双电源运放,采用正负双电源供电都可以正常工作;
3:在放大交流信号时,无论是单电源运放还是双电源运放,简单的采用单电源供电都无法正常工作,对于单电源运放,表现为无法对信号的负半周放大,而双电源运放无法正常工作。要采用单电源,就需要所谓的“偏置”。而偏置的结果是把供电所采用的单电源相对的变成“双电源”。首先,采用耦合电容将运放电路和其他电路直流隔离,防止各部分直流电位的相互影响。然后在输入点上加上Vcc/2的直流电压,分析一下各点的电位,Vcc是Vccin是Vcc/2,-Vcc是GND,然后把各点的电位减去Vcc/2,便成了Vcc是Vccin/2,是0,-Vcc是-Vcc/2,相当于是“双电源”。在正式的双电源供电中,输入端的电位相对于输入信号电压是0,动态电压是Vcc是+Vccin是0+Vin,-Vcc是-VCC,而偏置后的单电源供电是Vcc是+Vccin是Vcc/2+Vin,-Vcc是GND,相当于Vcc是Vccin/2是0+Vin,-Vcc是-Vcc/2,与双电源供电相同,只是电压范围只有双电源的一半,输出电压幅度相应会比较小。当然,这里面之所以可以相对的分析电位,是因为有了耦合电容的隔直作用,而电位本身就是一个相对的概念。