單電源供電集成運算放大器的電路及其應用

1、單電源供電集成運算放大器的電路及其應用單電源供電集成運算放大器的電路及其應用文章包括以下四個部分文章包括以下四個部分一、單電源運放應用：基礎知識一、單電源運放應用：基礎知識二、單電源運放應用：基本電路二、單電源運放應用：基本電路三、單電源運算放大器電路應用：濾波三、單電源運算放大器電路應用：濾波四、單電源運算放大器的偏置與去耦電路設計四、單電源運算放大器的偏置與去耦電路設計大多數(shù)集成運算放大器電略部采用正、負對稱的雙電源供電，在只有一組

2、電源的情況下，集成運算放大器也能正常工作。圖1所示為兩種采用單電源供電的供電電路。采用單電源對集成這算放大器供電的常用方法是，把集成運算放大器兩輸入端電位抬高（且通常抬高至電源電壓的一半，即E＋2），抬高后的這個電位就相當于雙電源供電時的“地”電位，因此在靜態(tài)工作時，輸出端的電位也將等于兩輸入端的靜態(tài)電位，即E＋2。圖中，集成運算放大器兩輸入端抬高的電壓由R4、R5對電源分壓后產(chǎn)生，約等于E2；C2為濾波電容；C1和C3分別為輸入、輸出

3、隔直電容。為了減小輸入失調(diào)電流的影響，圖1（a）中R1應等于R2與R4的并聯(lián)值，圖1（b）中R1應等于R2與R3的并聯(lián)值。圖1（a）為反相輸入方式，電路的交流放大倍數(shù)為R4R3=100倍；圖1（b）為同相輸入方式，電路的交流放大倍數(shù)為R3R2=10倍。通常單電源供電的電壓一般是5V，這時運放的輸出電壓擺幅會更低。另外現(xiàn)在運放的供電電壓也可以是3V也或者會更低。出于這個原因在單電源供電的電路中使用的運放基本上都是Rail－To－Rail的

4、運放，這樣就消除了丟失的動態(tài)范圍。需要特別指出的是輸入和輸出不一定都能夠承受Rail－To－Rail的電壓。雖然器件被指明是軌至軌(Rail－To－Rail)的，如果運放的輸出或者輸入不支持軌至軌，接近輸入或者接近輸出電壓極限的電壓可能會使運放的功能退化，所以需要仔細的參考數(shù)據(jù)手冊是否輸入和輸出是否都是軌至軌。這樣才能保證系統(tǒng)的功能不會退化，這是設計者的義務。1.2虛地單電源工作的運放需要外部提供一個虛地，通常情況下，這個電壓是VCC2

5、，圖二的電路可以用來產(chǎn)生VCC2的電壓，但是他會降低系統(tǒng)的低頻特性。圖二R1和R2是等值的，通過電源允許的消耗和允許的噪聲來選擇，電容C1是一個低通濾波器，用來減少從電源上傳來的噪聲。在有些應用中可以忽略緩沖運放。在下文中，有一些電路的虛地必須要由兩個電阻產(chǎn)生，但是其實這并不是完美的方法。在這些例子中，電阻值都大于100K，當這種情況發(fā)生時，電路圖中均有注明。1.3交流耦合虛地是大于電源地的直流電平，這是一個小的、局部的地電平，這樣就產(chǎn)