運放作為模擬電路的主要器件之一,在供電方式上有單電源和雙電源兩種,而選擇何種供電方式,是初學者的困惑之處,本人也因此做了詳細的實驗,在此對這個問題作一些總結。
首先,運放分為單電源運放和雙電源運放,在運放的datasheet上,如果電源電壓寫的是(+3V-+30V)/(±1.5V-±15V)如324,則這個運放就是單電源運放,既能夠單電源供電,也能夠雙電源供電;如果電源電壓是(±1.5V-±15V)如741,則這個運放就是雙電源運放,僅能采用雙電源供電。
但是,在實際應用中,這兩種運放都能采用單電源、雙電源的供電模式。具體使用方式如下:
1:在放大直流信號時,如果采用雙電源運放,則最好選擇正負雙電源供電,否則輸入信號幅度較小時,可能無法正常工作;如果采用單電源運放,則單電源供電或雙電源供電都可以正常工作;
2:在放大交流信號時,無論是單電源運放還是雙電源運放,采用正負雙電源供電都可以正常工作;
3:在放大交流信號時,無論是單電源運放還是雙電源運放,簡單的采用單電源供電都無法正常工作,對于單電源運放,表現(xiàn)為無法對信號的負半周放大,而雙電源運放無法正常工作。要采用單電源,就需要所謂的“偏置”。而偏置的結果是把供電所采用的單電源相對的變成“雙電源”。具體電路如圖:首先,采用耦合電容將運放電路和其他電路直流隔離,防止各部分直流電位的相互影響。然后在輸入點上加上Vcc/2的直流電壓,分析一下各點的電位,Vcc是Vcc,in是Vcc/2,-Vcc是GND,
然后把各點的電位減去Vcc/2,便成了Vcc是Vcc/2,in是0,-Vcc是-Vcc/2,相當于是“雙電源”!!在正式的雙電源供電中,輸入端的電位相對于輸入信號電壓是0,動態(tài)電壓是Vcc是+Vcc,in是0+Vin,-Vcc是-VCC,而偏置后的單電源供電是Vcc是+Vcc,in是Vcc/2+Vin,-Vcc是GND,相當于Vcc是Vcc/2,in是0+Vin,-Vcc是-Vcc/2,與雙電源供電相同,只是電壓范圍只有雙電源的一半,輸出電壓幅度相應會比較小。當然,這里面之所以可以相對的分析電位,是因為有了耦合電容的隔直作用,而電位本身就是一個相對的概念。
這里用的是反相放大電路,同相的原理類似,就是將輸入端電位抬高到Vcc/2,同時注意隔直電容的應用。電路大家可以在網(wǎng)上找找, 希望對大家有用,如有謬誤,請批評指正。 注:本人做實驗用的是324和741。