单极性转换为双极性电路设计

程控放大器电路设计 项目笔记

1 单极性转双极性

单极性信号到双极性信号的转换电路如图4.10所示。该电路由两级运放构成，实现了0～+5V 单极性信号到-5V ～+5V 的双极性信号的转换。其工作原理如下：

12

JVO_2

+5V

567

4

11

U1B

LM324

910

8

4

11

U1C

LM324

1

2JVI_2R1_24.7K

R3_22.4K

R4_2

3K

R5_21.5

K

R6_23K

R7_21.5K

R2_24.7K

Vo1

Vo

+12V

+

C1_210μ+

C2_210μ

-12V

C3_2104

C4_2104

Vi

图4.10 单极性到双极性的转换电路

第一级为反相比例放大电路，其电压增益为1，实现了输入信号0～+5V 到0～-5V 的转换，即Vi 1Vo -=。

第二级电路是在单极性电路的基础上接入反相比例加法电路，其输出电压

)1Vo 5

R 6R 54R 6R (

Vo ⨯+⨯-= 为了描述方便，在该公式中，R4、R5和R6分别代表R4_2、R5_2和R6_2。取R5=1.5K Ω，

R4=R6=3K Ω，得

Vi 25)1Vo 25(Vo +-=+-= 注意：此电路实际的输出电压范围比单极性时扩大一倍，因此双极性电压输出的灵敏度下降为单极性的一半。

按图4.10接好模块测试电路：电路上电后，采用信号发生器DG1022产生一个频率为1KHz 、电压峰-峰值为5V 、偏移量为2.5V 的正弦波信号接入插针JVI_2端，采用数字存储示波器TDS2012观测输入/输出电压，其波形如图4.11所示。

图4.11 单双极性电路频率为1KHz 时的输入/输出电压波形