运算放大器的单电源供电原理

2011-03-17 12:25:26来源: 互联网 关键字:运算放大器

大部分运算放大器要求双电源(正负电源)供电,只有少部分运算放大器可以在单电源供电状态下工作,如LM358(双运放)、LM324(四运放)、CA3140(单运放)等。需要说明的是,单电源供电的运算放大器不仅可以在单电源条件下工作,也可在双电源供电状态下工作。例如,LM324可以在、+5~+12V单电源供电状态下工作,也可以在+5~±12V双电源供电状态下工作。

在一些交流信号放大电路中,也可以采用电源偏置电路,将静态直流输出电压降为电源电压的一半,采用单电源工作,但输入和输出信号都需要加交流耦合电容,利用单电源供电的反相放大器如图1(a)所示,其运放输出波形如图1(b)所示。

该电路的增益Avf=-RF/R1。R2=R3时,静态直流电压Vo(DC)=1/2Vcc。耦合电容Cl和C2的值由所需的低频响应和电路的输入阻抗(对于C1)或负载(对于C2)来确定。Cl及C2可由下式来确定:C1=1000/2πfoRl(μF);C2=1000/2πfoRL(μF),式中,fo是所要求最低输入频率。若R1、RL单位用kΩ,fO用Hz,则求得的C1、C2单位为μF。一般来说,R2=R3≈2RF。

图2是一种单电源加法运算放大器。该电路输出电压Vo=一RF(V1/Rl十V2/R2十V3/R3),若R1=R2=R3=RF,则Vo=一(V1十V2十V3)。需要说明的是,采用单电源供电是要付出一定代价的。它是个甲类放大器,在无信号输入时,损耗较大。

思考题 (1)图3是一种增益为10、输入阻抗为10kΩ、低频响应近似为30Hz、驱动负载为1kΩ的单电源反相放大器电路。该电路的不失真输入电压的峰—峰值是多少呢?(提示:一般运算放大器的典型输入、输出特性如图4所示);(2)图5是单电源差分放大器。若输入电压为50Hz交流电压,V1=1V,V2=O.4V,它的输出电压该是多少呢?

关键字:运算放大器

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0317/article_5680.html
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