集成运放单电源供电问题
在集成运放的部分应用电路中,出于某种需要,有时要求单电源供电。双电源供电与单电源供电两者之间有何区别?
当集成运放采取双电源供电时,输入、输出电压的电位参考点是正、负电源的公共端C,如图2(a)所示。如果把负电源端作为电位参考点,并使C点悬空,则电路成为图2(b),这时的供电形式就变为单电源供电。可见,双电源供电与单电源供电的实质是电位参考点的不同。
由于电位基准发生了变化,因此集成运放的允许工作条件也将相应改变。为了说明方便,假设±12V双电源供电时集成运放的共模输入电压范围为-10~7V、输出电压范围为-11~+11V。则当24V单电源供电时,共模输入电压范围变为2~19V、输出电压范围变为1~23V。鉴于这种情况,需要给集成运放的同相、反相输入端提供合适的直流偏置电压,使输入端的电位进入共模输入电压范围内。从而保证集成运放的正常工作。
为了获得最大的动态范围,通常将同相、反相输入端电位设置为二分之一Vcc,最简单的方法是通过两个等值电阻分压,一个单电源供电的反相交流放大电路如图3所示。
图3 单电源供电的反相交流放大电路
静态时该电路的输出电压为为二分之一Vcc。当输入交流正弦信号时,电路的交流电压放大倍数的表达式与双电源供电时的表达式相同。