单电源运算放大器的设计考虑

图10 (有偏压，但信号没有反相)所示。



图10. 对输入信号提供增益和偏压，该电路将输出偏置在远离电源电压的位置。

图4所示的反相配置通过保持共模输入电压不变来消除共模非线性，在满摆幅输入放大器中特别有用，因这些放大器的非线性是由共模输入的变化引起的(输入级从一个输入差分对过渡到另一个输入差分对)。

我们再关注一下输出级，因为，增益是负载电流的函数，轻载时有助于改善满摆幅放大器的谐波性能。放大器电压的偏移量也会影响失真，所有运算放大器在电压漂移量最小时都有助于改善性能(内部工作点不需偏移很大，保持在线性区域内)。放大器摆率大小与满功率带宽有关，同时也影响谐波失真。当放大器工作在满功率带宽以外时，相关的摆率限制会产生严重的非线性。

产生另一路电源

高性能、单电源运算放大器的应用越来越来普及，但要最大限度地提高性能，有时还必须选择双电源供电的放大器。由于双电源运算放大器的设计没有单电源设计的局限性，可选则的双电源供电产品更多。

从正电源获得负电源的方法非常多，开关型调节器最灵活，而电荷泵转换器则最简单、体积最小、价格最低。因为电荷泵使用外接电容(而不是电感)提供电压转换，所以在提供输入电压的整数倍电压(-VIN, +2VIN等)时效果最佳。输出电压一般没有稳压，如果负载电流相对较小时，输出电压可以非常接近输入电压的整数倍。

因为电荷泵的静态电流可以非常小，所以轻载时效率很高。如图11，电荷泵配置为产生一路负压，电压大小等于输入电压，但极性相反。通过引脚配置可以使内部振荡器频率为13kHz、100kHz或250kHz，允许设计人员在静态电流、电荷泵电容器尺寸或输出电压纹波等参数之间进行权衡。



图11. 简单、小巧、廉价的电荷泵可以轻松地从正电源产生负电源。