运算放大器的单电源使用

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单电源运放运算放大器图

单电源运放运算放大器图

单电源运放图集前言前段时间去福州出差,看到TI的《A Single-Supply Op-Amp Circuit Collection》这篇文章,觉得不错,就把它翻译了过来,希望能对大家有点用处。

这篇文章没有介绍过多的理论知识,想要深究的话还得找其他的文章,比如象这里提到过的《Op Amps for Everyone》。

我的E文不好,在这里要感谢《金山词霸》。

^_^水平有限(不是客气,呵呵),如果你发现什么问题请一定指出,先谢谢大家了。

E-mail:wz_carbon@王桢10月29日介绍我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集,但是他们都建立在双电源的基础上,很多时候,电路的设计者必须用单电源供电,但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。

在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心,设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。

1. 1电源供电和单电源供电所有的运算放大器都有两个电源引脚,一般在资料中,它们的标识是VCC+和VCC -,但是有些时候它们的标识是VCC+和GND。

这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。

但是,这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。

在运放不是按默认电压供电的时候,需要参考运放的数据手册,特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。

绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器,比如图一左边的那个电路,一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。

一般是正负15V,正负12V和正负5V也是经常使用的。

输入电压和输出电压都是参考地给出的,还包括正负电压的摆动幅度极限V om以及最大输出摆幅。

单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。

正电源引脚接到VCC+,地或者VCC-引脚连接到GND。

将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上,这时运放的输出电压也是该虚地电压,运放的输出电压以虚地为中心,摆幅在V om之内。

使用单电源的运放交流放大电路(含同相和反相输入式)教学教材

使用单电源的运放交流放大电路(含同相和反相输入式)教学教材

使用单电源的运放交流放大电路(含同相和反相输入式)使用单电源的运放交流放大电路在采用电容耦合的交流放大电路中,静态时,当集成运放输出端的直流电压不为零时,由于输出耦合电容的隔直流作用,放大电路输出的电压仍为零。

所以不需要集成运放满足零输入时零输出的要求。

因此,集成运放可以采用单电源供电,其-VEE端接"地"(即直流电源负极),集成运放的+Vcc端接直流电源正极,这时,运放输出端的电压V0只能在0~+Vcc之间变化。

在单电源供电的运放交流放大电路中,为了不使放大后的交流信号产生失真,静态时,一般要将运放输出端的电压V0设置在0至+Vcc值的中间,即V0=+Vcc/2。

这样能够得到较大的动态范围;动态时,V0在+Vcc/2值的基础上,上增至接近+Vcc 值,下降至接近0V,输出电压uo的幅值近似为Vcc/2。

图3请见原稿1.2.1 单电源同相输入式交流放大电路图3是使用单电源的同相输入式交流放大电路。

电源Vcc通过R1和R2分压,使运放同相输入端电位由于C隔直流,使RF引入直流全负反馈。

所以,静态时运放输出端的电压V0=V-≈V+=+Vcc/2;C通交流,使RF引入交流部分负反馈,是电压串联负反馈。

放大电路的电压增益为放大电路的输入电阻Ri=R1/R2/rif≈R1/R2,放大电路的输出电阻R0=r0f≈0。

1.2.2 单电源反相输入式交流放大电路图4是使用单电源的反相输入式交流放大电路。

电源V cc通过R1和R2分压,使运放同相输入端电位为了避免电源的纹波电压对V+电位的干扰,可以在R2两端并联滤波电容C3,消除谐振;由于C1隔直流,使RF引入直流全负反馈。

所以,静态时,运放输出端的电压V0=V-≈V+=+Vcc/2;C1通交流,使RF引入交流部分负反馈,是电压并联负反馈。

放大电路的电压增益为放大电路的输入电阻Ri≈R,放大电路的输出电阻R0=r0f≈0。

2 运放交流放大电路的设计在设计单级运放交流放大电路时,(1)选择能够满足使用要求的集成运算放大器。

OPA188运算放大器说明书

OPA188运算放大器说明书

145125105856545255O f f s e t V o l t a g e (V )m -55-15525125Temperature (C)°-35456585105ProductFolder Order NowTechnical Documents Tools &SoftwareSupport &CommunityOPA188ZHCSB21B –MARCH 2013–REVISED SEPTEMBER 2016OPA188高精度、低噪声、轨至轨输出、36V 、零漂移运算放大器1特性•低失调电压:25μV (最大值)•零漂移:0.03μV/°C •低噪声:8.8nV/√Hz–0.1Hz 至10Hz 噪声:0.25μV PP •出色的DC 精度:–电源抑制比(PSRR);142dB –共模抑制比(CMRR):146dB –开环路增益:136dB •增益带宽:2MHz•静态电流:510μA (最大值)•宽电源电压:±2V 至±18V •轨至轨输出•输入包括负电源轨•已过滤射频干扰(RFI)的输入•微型尺寸封装2应用•桥式放大器•应力计•传感器应用•温度测量•电子称•医疗仪表•电阻温度检测器3说明OPA188运算放大器采用TI 的专有自动归零技术,以提供低失调电压(最大为25μV )并随时间推移和温度变化而实现接近零漂移的性能。

此高精度低静态电流微型放大器提供高输入阻抗和摆幅为电源轨15mV 之内的轨到轨输出。

输入共模范围包括负电源轨。

单电源或双电源可在4V 至36V (±2V 至±18V )范围内使用。

单通道版本采用微型SOT-23-5、MSOP-8和SO-8封装。

所有版本的额定工作温度范围均为-40°C 至+125°C 。

器件信息(1)器件型号封装封装尺寸(标称值)OPA188SOIC (8) 4.90mm x 3.91mm SOT-23(5) 2.90mm ×1.60mm VSSOP (8)3.00mm ×3.00mm(1)要了解所有可用封装,请参阅数据表末尾的封装选项附录。

单电源放大器工作原理

单电源放大器工作原理

单电源放大器工作原理
单电源放大器是一种具有单端输出的运算放大器,其工作原理如下:
输入信号范围大:单电源放大器的输入电压范围较宽,一般可达0~10V或0~5V(直流),有的甚至可达±15V以上。

功耗小:由于采用恒流源作为工作电源,因此功耗较低。

同时,由于其内部无振荡电路及开关元件的参与,故可靠性较高。

稳定性好:因采用恒流供电方式而不需控制栅极驱动电路来稳定工作点,所以其稳定性较好。

在温度较低的情况下也可正常工作(但要注意防止低温下产生自激振荡现象)。

电路结构简单、体积小、重量轻且便于安装调试和维护保养等,适用于对功耗要求较低的场合(如电子手表)。

总之,单电源放大器具有输入信号范围大、功耗小、稳定性好等优点,因此在各种电子设备中得到广泛应用。

单电源差分比例运放输入0v

单电源差分比例运放输入0v

单电源差分比例运放输入0v
单电源差分比例运算放大器(运放)在电路设计中扮演着至关重要的角色,特别是在需要处理微小信号差异或是对噪声敏感的应用中。

当输入信号为0V时,这种运放的表现尤为关键,因为它直接关系到系统的稳定性和准确性。

在单电源供电的环境下,运放通常只有一个正极供电端,而接地端则作为参考电位。

差分输入是指运放接收两个输入信号,并放大它们之间的差异。

比例运放则意味着输出信号与输入信号之间存在一定的比例关系。

当差分比例运放的输入为0V时,理论上输出也应该是0V或某个固定的偏置电压,这取决于运放的配置和电路设计。

然而,在实际应用中,由于运放内部元件的不完美性、温度变化、电源噪声等因素,输出可能不会完全为零。

这就需要设计者在进行电路设计时,充分考虑这些因素,采取必要的补偿和校准措施。

为了确保运放在0V输入时的性能,设计者通常会选择具有低失调电压、低噪声和高共模抑制比(CMRR)的运放。

这些参数能够衡量运放对于微小信号差异和噪声的敏感性,以及在抑制共模干扰方面的能力。

此外,电路布局和布线也是影响运放性能的重要因素。

合理的布局可以减少寄生电感和电容,从而降低噪声和失真。

布线时还应注意信号线和电源线的隔离,以避免电源噪声对信号造成干扰。

综上所述,单电源差分比例运放在输入为0V时的表现是电路设计中的一个重要考虑因素。

通过选择合适的运放、优化电路布局和布线、以及采取必要的补偿和校准措施,可以确保运放在这种情况下具有稳定且准确的性能。

双电源的单电源使用

双电源的单电源使用

单电源运放图集前言前段时间去福州出差,看到TI的《A Single-Supply Op-Amp Circuit Collection》这篇文章,觉得不错,就把它翻译了过来,希望能对大家有点用处。

这篇文章没有介绍过多的理论知识,想要深究的话还得找其他的文章,比如象这里提到过的《Op Amps for Everyone》。

我的E文不好,在这里要感谢《金山词霸》。

^_^水平有限(不是客气,呵呵),如果你发现什么问题请一定指出,先谢谢大家了。

E-mail:wz_carbon@王桢10月29日介绍我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集,但是他们都建立在双电源的基础上,很多时候,电路的设计者必须用单电源供电,但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。

在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心,设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。

1. 1电源供电和单电源供电所有的运算放大器都有两个电源引脚,一般在资料中,它们的标识是VCC+和VCC -,但是有些时候它们的标识是VCC+和GND。

这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。

但是,这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。

在运放不是按默认电压供电的时候,需要参考运放的数据手册,特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。

绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器,比如图一左边的那个电路,一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。

一般是正负15V,正负12V和正负5V也是经常使用的。

输入电压和输出电压都是参考地给出的,还包括正负电压的摆动幅度极限V om以及最大输出摆幅。

单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。

正电源引脚接到VCC+,地或者VCC-引脚连接到GND。

将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上,这时运放的输出电压也是该虚地电压,运放的输出电压以虚地为中心,摆幅在V om之内。

单电源供电运放的差分运算放大器

单电源供电运放的差分运算放大器

单电源供电运放的差分运算放大器下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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运算放大器基本电路大全

运算放大器基本电路大全

运算放大器基本电路大全我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集,但是这些应用都建立在双电源的基础上,很多时候,电路的设计者必须用单电源供电,但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。

在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心,设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。

1.1 电源供电和单电源供电所有的运算放大器都有两个电源引脚,一般在资料中,它们的标识是VCC+和VCC-,但是有些时候它们的标识是VCC+和GND。

这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。

但是,这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。

在运放不是按默认电压供电的时候,需要参考运放的数据手册,特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。

绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器,比如图一左边的那个电路,一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。

一般是正负15V,正负12V和正负5V也是经常使用的。

输入电压和输出电压都是参考地给出的,还包括正负电压的摆动幅度极限Vom以及最大输出摆幅。

单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。

正电源引脚接到VCC+,地或者VCC-引脚连接到GND。

将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上,这时运放的输出电压也是该虚地电压,运放的输出电压以虚地为中心,摆幅在Vom 之内。

有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。

这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh 和Vol 。

需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压,但在大部分应用中,输入和输出是参考电源地的,所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容,用来隔离虚地和地之间的直流电压。

(参见1.3节)图一通常单电源供电的电压一般是5V,这时运放的输出电压摆幅会更低。

另外现在运放的供电电压也可以是3V 也或者会更低。

单电源运放 光电二极管

单电源运放 光电二极管

单电源运放与光电二极管的应用在光电检测和信号处理领域,光电二极管与单电源运放(运算放大器)常常一起使用,以实现对光信号的转换和放大。

本文将详细介绍如何结合单电源运放与光电二极管进行电路设计,以及在应用中需要注意的关键因素。

一、电路设计光电二极管通常与单电源运放配合使用,以实现对光信号的转换和放大。

电路设计时,需要确保光电二极管能够将光信号转换为电信号,并由运放进行适当的放大。

二、元器件选择1. 光电二极管:选择适当的光电二极管,其响应波长应与所需检测的光信号波长相匹配,并考虑其光灵敏度、响应速度等参数。

2. 单电源运放:选择具有适当带宽、增益和噪声性能的运放。

考虑使用单电源供电以简化电源设计。

三、光电二极管特性了解光电二极管的特性,如光谱响应范围、响应速度、暗电流等,有助于选择合适的光电二极管,并优化电路设计。

四、运放工作原理了解单电源运放的工作原理,包括其输入/输出特性、带宽增益乘积等,有助于正确选择和使用运放。

五、偏置电路为确保光电二极管和运放正常工作,需设计适当的偏置电路。

偏置电路应能提供稳定的直流偏置电压和电流。

六、噪声抑制在低照度条件下,噪声成为主要干扰因素。

采用噪声抑制技术(如光学滤波、低温操作等)可以有效降低噪声,提高检测精度。

七、线性范围了解光电二极管和运放的线性范围,以确保光信号的线性响应。

必要时,可采用适当的信号处理技术扩展线性范围。

八、动态响应考虑光电二极管的动态响应特性,以及运放的带宽限制。

优化电路参数以获得良好的动态响应性能。

九、电源抑制比(PSRR)对于单电源供电的运放,电源抑制比(PSRR)是一个关键参数。

了解运放的PSRR性能有助于抑制电源噪声,提高信号质量。

通过综合考量以上各方面因素,并结合实际应用需求进行优化设计,可以实现高效稳定的光电检测系统。

通过选择适当的电路元件和参数,以及采取有效的噪声抑制措施,可以显著提高光电检测系统的性能和稳定性。

在实际应用中,根据具体需求调整电路设计和元件参数,并进行必要的测试和验证,以确保系统的可靠性和性能达标。

运算放大器不供电时输入脚状态

运算放大器不供电时输入脚状态

运算放大器不供电时输入脚状态运算放大器是一种常用的电子器件,它在电子设备中起到放大电压、放大电流或调节电流的作用。

然而,在运算放大器没有供电的情况下,它的输入脚状态是怎样的呢?当运算放大器没有供电时,其输入脚状态会呈现出两种不同的情况,分别是单电源模式和双电源模式。

下面我将详细介绍这两种情况的具体表现。

首先,让我们来看看在单电源模式下,运算放大器没有供电时的输入脚状态。

在这种情况下,运算放大器的输出电压将会等于输入电压的反相值。

这是因为在单电源模式下,只有一个电源供电,导致运算放大器的输出电压无法达到负电压,只能取正电压。

因此,为了保持电路平衡,输入脚状态将会反向。

其次,让我们转向双电源模式下,运算放大器没有供电时的输入脚状态。

在这种情况下,由于运算放大器有两个电源供电,可以产生正、负两种输出电压。

当没有供电时,输入脚状态会呈现为四种可能性:与正极相连、与负极相连、接地或是相互悬空。

这取决于具体的电路设计和连接方式。

了解了运算放大器没有供电时的输入脚状态,我们可以得出一些指导意义。

首先,我们应该根据实际需要选择适合的供电模式,单电源或双电源,以保证运算放大器的工作正常。

其次,在进行电路设计时,需要考虑到输入脚状态可能的变化情况,以便为不同情况下的输入信号提供正确的处理方式。

除此之外,我们还需要注意在运算放大器没有供电的情况下,输入脚状态可能对电路其他部分的影响。

特别是在单电源模式下,由于输出电压无法达到负电压,可能会导致偏置电压的不稳定或其他问题。

因此,在实际应用中,我们需要在电路设计和使用过程中充分考虑这些因素,以确保运算放大器正常工作。

总的来说,了解运算放大器没有供电时的输入脚状态对于电子设备的设计和使用都是非常重要的。

我们需要根据具体情况选择适合的供电模式,并在设计过程中考虑输入脚状态的变化可能对电路的影响。

通过科学合理的设计和注意细节,我们可以充分发挥运算放大器的功能,提高电子设备的性能和稳定性。

单电源差分运放放大电路

单电源差分运放放大电路

单电源差分运放放大电路好嘞,今天咱们聊聊“单电源差分运放放大电路”这块儿,听起来挺高大上的对吧?其实呢,它跟咱们的日常生活关系还真不小,别担心,今天咱们轻松聊,不会让你觉得是在听什么枯燥的讲座。

咱们得搞清楚啥是“运放”。

它全名叫运算放大器,听名字就知道,它就是用来放大信号的。

不管是微弱的声音,还是一些细微的电信号,它都能把它们变得响亮清晰。

想象一下,咱们在听音乐,耳机里有个小小的声音,但是运放一来,哗啦一下就把它变成了动听的旋律,仿佛音乐会现场,感受那种震撼,真的是美滋滋呀。

说到单电源,很多朋友可能会想,电源不就是电池或者插座吗?没错,单电源就是只有一个电源,简单易用。

生活中不少电子产品都是用这种设计,省去复杂的双电源接线,像咱们手机、音响什么的,都是简洁设计的好例子。

想想吧,省事儿多了,谁不喜欢呢?再说差分运放,这玩意儿就是用来处理两路信号的。

说白了,它可以把两个信号的差异放大。

就像你和朋友一起聊天,朋友说的每一句话你都认真听,然后你就能抓住他表达的重点,别的杂音都被忽略掉,只有精华留了下来,这样才好交流嘛。

运放也差不多,能够把想要的信号放大,而把噪音、干扰给过滤掉,真是聪明的设计呀。

在电路中,单电源差分运放放大电路的布局可不简单。

就像搭积木一样,有些细节必须注意,不然拼错了,那可就完蛋了。

输入信号通过电阻进入运放,然后运放开始工作,把信号放大。

输出端的信号可就强大了,可以驱动扬声器、显示器等,嘿,你听,这声音多动人啊。

电路里也有一些小窍门。

比如说,使用反馈电阻,这就像在游戏里加了个升级道具,能让信号更加稳定。

反馈电阻能控制放大的程度,太高了会失真,太低了又没效果,得掌握个度,真是一门艺术。

生活中也是一样,太过火或者不够都不行,适度才是王道。

哦,对了,别忘了运放的供电电压,这可是大事儿,电压太低,运放就没力气,根本没法发力。

就像你打游戏时电量不足,一下子就没劲儿了。

电压得给足,才能让这个电路发挥它的全部潜力。

单电源运算放大器全波整流电路_精密半波、全波整流电路结构原理图解

单电源运算放大器全波整流电路_精密半波、全波整流电路结构原理图解

单电源运算放⼤器全波整流电路_精密半波、全波整流电路结构原理图解利⽤⼆极管(开关器件)的单向导电特性,和放⼤器的优良放⼤性能相结合,可做到对输⼊交变信号(尤其是⼩幅度的电压信号)进⾏精密的整流,由此构成精密半波整流电路。

若由此再添加简单电路,即可构成精密全波整流电路。

⼆极管的导通压降约为0.6V左右,此导通压降⼜称为⼆极管门坎电压,意谓着迈过0.6V这个坎,⼆极管才由断态进⼊到通态。

常规整流电路中,因整流电压的幅值远远⾼于⼆极管的导通压降,⼏乎可以⽆视此门坎电压的存在。

但在对⼩幅度交变信号的处理中,若信号幅度竟然⼩于0.6V,此时⼆极管纵然有⼀⾝整流的本事,也全然派不上⽤场了。

在⼆极管茫然四顾之际,它的帮⼿——有优良放⼤性能的运算放⼤器的适时出现,改变了这种结局,⼆者⼀拍即合,⼩信号精密半波整流电路即将⾼调登场。

请看图1。

图1 半波精密整流电路及等效电路上图电路,对输⼊信号的正半波不予理睬,仅对输⼊信号的负半波进⾏整流,并倒相后输出。

(1)在输⼊信号正半周(0~t1时刻),D1导通,D2关断,电路等效为电压跟随器(图中b电路):在D1、D2导通之前,电路处于电压放⼤倍数极⼤的开环状态,此时(输⼊信号的正半波输⼊期间),微⼩的输⼊信号即使放⼤器输⼊端变负,⼆极管D1正偏导通(相当于短接),D2反偏截⽌(相当于断路),形成电压跟随器模式,因同相端接地,电路变⾝为跟随地电平的电压跟随器,输出端仍能保持零电位。

(2)在输⼊信号负半周(t1~t2时刻),D1关断,D2导通,电路等效反相器(图中c电路):在输⼊信号的负半波期间,(D1、D2导通之前)微⼩的输⼊信号即使输出端变正,⼆极管D1反偏截⽌,D2正偏导通,形成反相(放⼤)器的电路模式,对负半波信号进⾏了倒相输出。

在⼯作过程中,两只⼆极管默契配合,⼀开⼀关,将输⼊正半波信号关于门外,维持原输出状态不变;对输⼊负半波信号则放进门来,帮助其翻了⼀个跟头(反相)后再送出门去。

差分放大电路 单电源

差分放大电路 单电源

差分放大电路单电源差分放大电路单电源是一种常用的电路,可以将两个输入信号的差值放大,同时抑制共模信号,从而提高电路的抗干扰能力。

本文将从电路原理、设计方法和应用实例等方面介绍差分放大电路单电源的相关知识。

一、电路原理差分放大电路单电源由两个运算放大器组成,如图1所示。

其中,运放A1和A2构成差动放大器,输入信号为V1和V2,输出为差分信号Vout。

运放A3为缓冲放大器,将Vout信号放大输出。

差分放大电路单电源的原理是利用差动放大器对于共模信号的抑制作用,将两个输入信号的差值放大。

在理想情况下,差动放大器对于共模信号的抑制作用可以达到无限大,从而实现完美的差分放大。

二、设计方法差分放大电路单电源的设计方法包括增益计算、电源选择和滤波器设计等方面。

1. 增益计算差分放大电路单电源的增益计算方法如下:G = -Rf/Rin其中,G为电路的增益,Rf为反馈电阻,Rin为输入电阻。

2. 电源选择差分放大电路单电源需要选择合适的电源电压,以保证运放工作在稳定的工作区域。

3. 滤波器设计差分放大电路单电源需要设计合适的滤波器,以滤除高频噪声和低频杂波,提高电路的抗干扰能力。

三、应用实例差分放大电路单电源广泛应用于各种测量和控制系统中,如温度测量、压力测量、振动测量等。

以温度测量为例,差分放大电路单电源可以将两个温度传感器的输出信号进行差分放大,从而得到温度差值。

此外,差分放大电路单电源还可以抑制共模噪声,提高测量系统的精度和稳定性。

四、总结差分放大电路单电源是一种常用的电路,可以将两个输入信号的差值放大,同时抑制共模信号,从而提高电路的抗干扰能力。

差分放大电路单电源的设计方法包括增益计算、电源选择和滤波器设计等方面。

差分放大电路单电源广泛应用于各种测量和控制系统中,具有重要的应用价值。

运放单电源,双电源供电使用方法

运放单电源,双电源供电使用方法

运放作为低频电路的主要元件之一,在供电方式上有单电源和双电源两种,而选择何种供电方式,是初学者的困惑之处,本人也因此做了详细的实验,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datasheet 上,如果电源电压写的是(+3V-+30V)/(±1.5V-±15V)如324,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741,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,则只能选择正负双电源供电,否则无法正常工作;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”。

具体电路如图: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Vcc,in是Vcc/2,-Vcc是GND,然后把各点的电位减去Vcc/2,便成了Vcc是Vcc/2,in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+Vcc,in是0+Vin,-Vcc是-VCC,而偏置后的单电源供电是Vcc是+Vcc,in是Vcc/2+Vin,-Vcc是GND,相当于Vcc是Vcc/2,in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。

运算放大器1至4脚供电

运算放大器1至4脚供电

运算放大器1至4脚供电(实用版)目录1.运算放大器的基本概念2.运算放大器的引脚及其功能3.运算放大器 1 至 4 脚的供电方法4.注意事项正文一、运算放大器的基本概念运算放大器(Operational Amplifier,简称 OPA)是一种模拟电子电路,具有高增益、差分输入、零点漂移小、输入阻抗高等特点。

它广泛应用于信号放大、滤波、模拟信号处理等领域。

二、运算放大器的引脚及其功能运算放大器一般有四个引脚,分别是:1.非反相输入端(IN-),也称为负输入端。

它是运算放大器输入信号的负极性端,输入信号在此端输入。

2.非反相输出端(OUT-),也称为负输出端。

它是运算放大器输出信号的负极性端,输出信号在此端输出。

3.反相输入端(IN+),也称为正输入端。

它是运算放大器输入信号的正极性端,输入信号在此端输入。

4.反相输出端(OUT+),也称为正输出端。

它是运算放大器输出信号的正极性端,输出信号在此端输出。

三、运算放大器 1 至 4 脚的供电方法运算放大器 1 至 4 脚的供电方法有以下几种:1.单电源供电:在这种方法中,运算放大器的 1 至 4 脚都接在一个电源正负极上。

这种方法简单,但运算放大器的输出信号幅值受限于电源电压。

2.双电源供电:在这种方法中,运算放大器的 1、3 脚接在一个电源正负极上,2、4 脚接在另一个电源正负极上。

这种方法可以提供较大的输出信号幅值,但需要注意电源电压的极性。

3.差分供电:在这种方法中,运算放大器的 1、2 脚接在一个电源正负极上,3、4 脚接在另一个电源正负极上。

这种方法可以降低电源电压对输出信号幅值的限制,并提高运算放大器的共模抑制能力。

四、注意事项在使用运算放大器进行 1 至 4 脚供电时,需要注意以下几点:1.根据实际电路需求选择合适的供电方法。

2.确保电源电压稳定,避免因电源电压波动影响运算放大器的性能。

3.注意电源的极性,避免接错电源导致运算放大器损坏。

单电源运算用法全集

单电源运算用法全集

电源供电和单电源供电所有的运算放大器都有两个电源引脚,一般在资料中,它们的标识是VCC+和VCC-,但是有些时候它们的标识是VCC+和GND。

这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。

但是,这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。

在运放不是按默认电压供电的时候,需要参考运放的数据手册,特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。

绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器,比如图一左边的那个电路,一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。

一般是正负15V,正负12V和正负5V也是经常使用的。

输入电压和输出电压都是参考地给出的,还包括正负电压的摆动幅度极限Vom以及最大输出摆幅。

单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。

正电源引脚接到VCC+,地或者VCC -引脚连接到GND。

将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上,这时运放的输出电压也是该虚地电压,运放的输出电压以虚地为中心,摆幅在Vom 之内。

有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。

这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh 和Vol 。

需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压,但在大部分应用中,输入和输出是参考电源地的,所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容,用来隔离虚地和地之间的直流电压。

(参见1.3节)图一通常单电源供电的电压一般是5V,这时运放的输出电压摆幅会更低。

另外现在运放的供电电压也可以是3V 也或者会更低。

出于这个原因在单电源供电的电路中使用的运放基本上都是Rail-To-Rail 的运放,这样就消除了丢失的动态范围。

需要特别指出的是输入和输出不一定都能够承受Rail-To-Rail 的电压。

虽然器件被指明是轨至轨(Rail-To-Rail)的,如果运放的输出或者输入不支持轨至轨,接近输入或者接近输出电压极限的电压可能会使运放的功能退化,所以需要仔细的参考数据手册是否输入和输出是否都是轨至轨。

运放的使用——精选推荐

运放的使用——精选推荐

运放的使用电子设计制作大赛中的基本概念、基本知识与基本方法汇编电信学院一、运算放大器的使用2运算放大器的基本结构2运算放大器输入端的偏置2运算放大器的单电源使用2运放输出摆幅与电源电压2运算放大器的开环使用与闭环使用2运算放大器的自激2运算放大器的主要指标尹建新二、振荡器的基本概念(待续)三、滤波器(有源滤波器)的带外特性(待续)四、工频干扰(待续)五、管子发烫问题的分析(待续)六、数量级概念(待续)七、集成稳压器的内阻与电源去耦(待续)一、运算放大器的使用运算放大器是使用得最为广泛的模拟集成电路,由其构成的放大器、加法器、比较器、恒流源、振荡器、脉冲处理电路、微积分电路、有源滤波器、施密特触发器等等,不仅在电子设计制作比赛中,而且在工程应用上频频出现。

但一般教材往往重在介绍其典型应用电路,而对于集成运放器件本身的使用(无论是开环使用与闭环使用)很少予以注重,故此处进行专题讲解。

所有的运算放大器都可以分为输入级、中间级和输出级构成,如图1所示:图1整个运放的增益主要由输入级提供,而输出级只是一种互补推挽形式的跟随器,以提供一定的电流输出。

虽然从使用的角度出发,我们并没有必要去了解运放内部的具体电路形式(而且不同型号的运放其内部电路形式也不相同),但是,其输入级和输出级是需要和外电路相连的,所以我们有必要了解运放的输入级和输出级的电路特点,以对其正确的外部使用提供依据。

无一例外地,运放的输入级必定是差分放大器的电路形式(或者是双极型管,或者是场效应管),而输出级必定是互补推挽形式的射极跟随器(或者是场效应管的源极跟随器)。

之所以运放的输入级必定是差分放大器,是因为运算放大器本质上是一种直接耦合的高增益放大器,所以必然会带来直接耦合放大器的必然难题——“零点漂移”问题,而差分放大器的优越的共模抑制能力就成为运放输入级电路形式的首选。

通俗的说,差分放大器的优越的共模抑制能力其实就是利用了电路结构上的对称性,从而将共模形式的漂移和扰动抵销掉。

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One of the most common applications questions on opera-tional amplifiers concerns operation from a single supply voltage. “Can the model OPAxyz be operated from a single supply?” The answer is almost always yes. Operation of op amps from single supply voltages is useful when negative supply voltages are not available. Furthermore, certain ap-plications using high voltage and high current op amps can derive important benefits from single supply operation.Consider the basic op amp connection shown in Figure la. It is powered from a dual supply (also called a balanced or split supply). Note that there is no ground connection to the op amp. In fact, it could be said that the op amp doesn’t know where ground potential is. Ground potential is some-where between the positive and negative power supply voltages, but the op amp has no electrical connection to tell it exactly where.eration (a) to single-supply operation in (b).The circuit shown is connected as a voltage follower, so the output voltage is equal to the input voltage. Of course, there are limits to the ability of the output to follow the input. As the input voltage swings positively, the output at some point near the positive power supply will be unable to follow the input. Similarly the negative output swing will be limited to somewhere close to –V S . A typical op amp might allow output to swing within 2V of the power supply, making it possible to output –13V to +13V with ±15V supplies.Figure 1b shows the same unity-gain follower operated from a single 30V power supply. The op amp still has a total of 30V across the power supply terminals, but in this case it comes from a single positive supply. Operation is otherwise unchanged. The output is capable of following the input as long as the input comes no closer than 2V from either supply terminal of the op amp. The usable range of the circuit shown would be from +2V to +28V.Any op amp would be capable of this type of single-supply operation (with somewhat different swing limits). Why then are some op amps specifically touted for single supply applications?Sometimes, the limit on output swing near ground (the “negative” power supply to the op amp) poses a significant limitation. Figure 1b shows an application where the input signal is referenced to ground. In this case, input signals of less than 2V will not be accurately handled by the op amp.A “single-supply op amp” would handle this particularapplication more successfully. There are, however, manyways to use a standard op amp in single-supply applicationswhich may lead to better overall performance. The key to these applications is in understanding the limitations of op amps when handling voltages near their power supplies.There are two possible causes for the inability of a standard op amp to function near ground in Figure 1b. They are (1)limited common-mode range and (2) output voltage swing capability.These performance characteristics are easily visualized with the graphical representation shown in Figure 2. The range over which a given op amp properly functions is shown in relationship to the power supply voltage. The common-mode range, for instance, is sometimes shown plotted with respect to another parameter such as temperature. A ±15V supply is assumed in the preparation of this plot, but it is easy to imagine the negative supply as being ground.In Figure 2a, notice that the op amp has a common-moderange of –13V to +13.5V. For voltages on the input termi-nals of the op amp of more negative than –13V or more positive than +13.5V, the differential input stage ceases to properly function.Similarly, the output stages of the op amp will have limits on output swing close to the supply voltage. This will be load-dependent and perhaps temperature-dependent also. Figure 2b shows output swing ability of an op amp plotted withrespect to load current. It shows an output swing capability of –13.8V to +12.8V for a l0k Ω load (approximately ±1mA)at 25°C.©1986 Burr-Brown Corporation AB-067Printed in U.S.A. March, 1986One of the most common applications questions on opera-tional amplifiers concerns operation from a single supply voltage. “Can the model OPAxyz be operated from a single supply?” The answer is almost always yes. Operation of op amps from single supply voltages is useful when negative supply voltages are not available. Furthermore, certain ap-plications using high voltage and high current op amps can derive important benefits from single supply operation.Consider the basic op amp connection shown in Figure la. It is powered from a dual supply (also called a balanced or split supply). Note that there is no ground connection to the op amp. In fact, it could be said that the op amp doesn’t know where ground potential is. Ground potential is some-where between the positive and negative power supply voltages, but the op amp has no electrical connection to tell FIGURE 1. A simple unity-gain buffer connection of an op amp illustrates the similarity of split-supply op-eration (a) to single-supply operation in (b).The circuit shown is connected as a voltage follower, so the output voltage is equal to the input voltage. Of course, there are limits to the ability of the output to follow the input. As the input voltage swings positively, the output at some point near the positive power supply will be unable to follow the input. Similarly the negative output swing will be limited to somewhere close to –V S. A typical op amp might allow output to swing within 2V of the power supply, making it possible to output –13V to +13V with ±15V supplies.Figure 1b shows the same unity-gain follower operated from a single 30V power supply. The op amp still has a total of 30V across the power supply terminals, but in this case it comes from a single positive supply. Operation is otherwise unchanged. The output is capable of following the input as long as the input comes no closer than 2V from either supply terminal of the op amp. The usable range of the circuit shown would be from +2V to +28V.Any op amp would be capable of this type of single-supply operation (with somewhat different swing limits). Why then are some op amps specifically touted for single supply applications?Sometimes, the limit on output swing near ground (the “negative” power supply to the op amp) poses a significant limitation. Figure 1b shows an application where the input signal is referenced to ground. In this case, input signals of less than 2V will not be accurately handled by the op amp.A “single-supply op amp” would handle this particular application more successfully. There are, however, many ways to use a standard op amp in single-supply applications which may lead to better overall performance. The key to these applications is in understanding the limitations of op amps when handling voltages near their power supplies.There are two possible causes for the inability of a standard op amp to function near ground in Figure 1b. They are (1)limited common-mode range and (2) output voltage swing capability.These performance characteristics are easily visualized with the graphical representation shown in Figure 2. The range over which a given op amp properly functions is shown in relationship to the power supply voltage. The common-mode range, for instance, is sometimes shown plotted with respect to another parameter such as temperature. A ±15V supply is assumed in the preparation of this plot, but it is easy to imagine the negative supply as being ground.In Figure 2a, notice that the op amp has a common-mode range of –13V to +13.5V. For voltages on the input termi-nals of the op amp of more negative than –13V or more positive than +13.5V, the differential input stage ceases to properly function.Similarly, the output stages of the op amp will have limits on output swing close to the supply voltage. This will be load-dependent and perhaps temperature-dependent also. Figure 2b shows output swing ability of an op amp plotted with respect to load current. It shows an output swing capability of –13.8V to +12.8V for a l0k Ω load (approximately ±1mA)at 25°C.©1986 Burr-Brown Corporation AB-067Printed in U.S.A. March, 1986SINGLE-SUPPLY OPERATION OF OPERATIONAL AMPLIFIERS 运算放大器的单电源供电单电源电压供电是运算放大器最常见的应用问题之一。

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