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运放用单电源还是双电源呢?

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
运放作为模拟电路的主要器件之一,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”。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。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。

正在学习运放!胜读十遍教科书。

主要看需求,一般能用单电源的地方不用双电源。

确实如此,从成本来看考虑也应该是这样的。

一般单电源的性能肯定不如双电源。不过有时候为了特殊需要,无可奈何需要用单电源,比如没有双电源,比如电平只在一定范围内波动(大于0小于VCC)

恩。。。。。。

如果直流总压相等,则交流输出也可相等,
理论上,把半桥电路的一个电容拆去,已是单电源架构,但常用的单电源系统都是以电源端子为地的,
单电源的放大器接成反相模式较好,接成同相时,偏置的稳定与讯号的能动性难以两全,加上自举则电路就不够简洁,且对系统稳定依然无助。

虽然看不懂你说的是什么,不过我猜测你是说双电源运放当单电源用,这个是可以的,但是有很多前提。并不是任何系统都可以这样用,建议你看下OP放大器这本书,日本人写的,讲得很透彻

偏置与讯号并联 接到同一输入端,一个要动 一个要定,你说咋办?!。

偏置和讯号是叠加的.............

是的,是叠加的。

学习学习,感谢LZ分享

偏置和讯号是叠加的,那当然,
但反馈的效能,是建基於参考点的稳定的,
荏弱的讯号跟强硬的偏置叠到一起,活动还能自如吗?
同相端接偏置、反相端接反馈,乃运放闭环应用之通则,不管放大器的制式是同相还是反相,
行反相模式,利用差分架构的特点,让偏置跟讯号各躆一端,就能既叠加之余、又互不羁绊!

支持一下这个回复

我无语了。放大器有很多用法,你还是好好去看下吧。

好家伙啊

老大,一个电压并联负反馈的衰减器,你也。。。
拜托仔细看了再支持呗

关于电源跟运放的搭配,我一无所知,故无权置喙,亦不曾发话,
我能理解的是,在双电系统中,两个电源都是被整个半周占用的,而单电系统则要把电源掰作两半,那么,单电输出只有双电之半实在合理至极,何足为奇,要输出相等,总压就要相等,那又有何不妥,
另外,不管是偏置或讯号,跟电路的耦合不都是愈紧愈好的吗,让偏置与讯号分家,在单电系统,可使两者叠加之余互不羁绊,在双电系统,运放同相端更可直接钉在电源中点,偏置绝对稳定。

偏置和讯号是叠加的这是勿用质疑的,动态信号加一个定值是完全可以的

如此所说,运放是无法应用的,因为无论多好的运放本身就存在偏置的


只能说,你应该去好好看看运放的书,双电源运放信号在(+VCC-a)—(-VCC+a)动作,单电源运放是信号在0V—(VCC-a)动作,偏置只决定了信号的基准点,双电源运放偏置可以在(+VCC-a)—(-VCC+a),单电源运放偏置就只能在0V—(VCC-a),但不管偏置在哪,叠加信号后都可以以这个偏置基准上下波动,偏置本身不限制信号输入。所以这个偏置定在哪里是我所谓的,只要信号加偏置之和在运放允许输入端即可。早年单电源运放未出之时就有很多人用双电源运放当单电源运放用,也即-VCC接0V,结果就是信号和偏置之和不能为0V,而必须高于0.7V左右。偏置稳定与否和系统设计有关,和运放芯片有关,和电源没有一点关系。

楼上正解.................

图中这两电路与不偏置电路,三者相比,若ib一样,讯号源带哪个电路会最费劲呢?

不过放大比例不一样而已

输入电阻不一样

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