运放单电源供电

运放的单电源和双电源供电
——单电源供电的条件介绍
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。

但是双电源供电的运放只能在双电源下工作，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。

双电源是由一个正电源和一个相等的负电源组成，一般是正负15伏，正负12伏，正负5伏，输入和输出电压都是参考地给出的，一般教课书中的涉及到的运放都采用的是这种双电源的供电方法，但是在一些实际生产设计中没有或者只能采用单电源的供电的方法时，就有必要采取相应的解决方法。

单电源供电时正电源接Vcc，电源地接公共地，并需要将正电压Vcc的一般电压Vcc/2作为虚地接到运放的同相输入端，如下图所示，一般也会在中间加个电阻
VC C
VC C/2
在此基础上，我们再按照要求设计出相应的运放电路，接通电源后，单电源供电就会正常工作
Vcc/2 可以通过电阻分压的形式从正电压Vcc出得到，但是这个可能会降低运放的低频特性，。

单电源运放电路
单电源运放电路是一种常见的电路设计，常用于需要单电源供电的应用中。

与双电源运放电路相比，单电源运放电路只需一种电源电压，更加简单且经济。

本文将介绍单电源运放电路的基本原理和常见应用。

单电源运放电路的基本原理是通过一个供电电源，将运放的非反相输入端接地，反相输入端通过电阻和电容网络与电源相连，从而实现幅值放大和信号的运算。

在单电源运放电路中，由于电源电压范围的限制，输出信号的幅值可能受到一定的限制。

单电源运放电路的常见应用包括放大电路、滤波电路、积分电路和微分电路等。

在放大电路中，单电源运放电路可以将输入信号放大到更高的幅值，以满足特定应用的要求。

滤波电路利用单电源运放电路的特性，可以消除输入信号中的高频干扰，实现信号的滤波效果。

积分电路和微分电路则利用单电源运放电路对输入信号进行积分和微分运算，广泛应用于信号处理和控制系统中。

为了实现更好的性能，单电源运放电路通常需要采取一些措施来解决电源电压范围限制带来的问题。

例如，可以通过添加偏置电路来保证输出信号的偏置电压正确，以避免信号失真。

此外，还可以采用电源电压稳压器来提供稳定的电源电压，以保证电路的正常工作。

总之，单电源运放电路是一种简单且经济的电路设计，常用于单电源供电的应用中。

通过合理的设计和措施，可以实现信号的放大、滤波、积分和微分等功能，满足不同应用的要求。

(b) V INV OUT = V ING =–V S = 15V+V S = 30V(a) V ING = +1V OUT = V IN+V S = 15V运算放大器的单电源供电双电源供电详解单电源电压供电是运算放大器最常见的应用问题之一。

当问及“型号为OPAxyz，能否采用单电源供电？”，答案通常是肯定的。

在不启用负相电源电压时，采用单电源电压驱动运算放大器是可行的。

并且，对使用高电压及大电流运算放大器的特定应用而言，采用单电源供电将使其切实的获益。

考虑如图1a 所示的基本运算放大器连线图。

运算放大器采用了双电源供电（也称平衡[balanced]电源或分离[split]电源）。

注意到此处运算放大器无接地。

而事实上，可以说运算并不会确认地电位的所在。

地电位介于正相电压及负相电压之间，但运算放大器并不具有电气接线端以确定其确切的位置。

图1. 简易单位增益缓冲器的运算放大器连线示意图，举例说明了分离电源供电(a)与单电源供电(b)的相似性。

图 1 所示电路连接为电压跟随器，因此输出电压与输入电压相等。

当然，输出跟随输入的能力是有限的。

随着输入电压正相摆幅的增大，在某些接近正相电源的电位点上，输出将无法跟随输入。

类似的，负相输出摆幅也限制在靠近–Vs 的某电位点上。

典型的运算放大器允许输出摆幅在电源轨的 2 V 以内，使得±15V 的电源可支持–13V 至+13V 的输出。

图1b 展示了同样的单位增益跟随器，采用30 V 单电源支持供电。

运算放大器的两个电源接线端之间的总电压仍为30 V，但此时采用了单正相电源。

从另一角度考虑，其运行状态是不变的。

只要输入介于运算放大器电源接线端电压 2 V 以内，输入就能跟随输入。

电路可支持的输出范围从+2V 至+28V。

既然任意的运算放大器均能支持此类单电源供电（仅是摆幅限制稍有不同），为何某些运算放大器特别注明用于单电源应用呢？某些时候，输出摆幅在地电平（运算放大器的“ 负相”电源轨）附近受到了极大的限制。

运放射极跟随器单电源供电
运放射极跟随器（Emitter Follower）是一种常用的电子元件，
用于实现信号放大、缓冲和隔离等功能。

在使用单电源供电时，需要注意以下几点：
1. 选用适合的运放：选择具有单电源工作能力的运放芯片。

这些芯片一般具有较宽的工作电压范围，可以适应单电源供电的情况。

2. 提供偏置电压：运放射极跟随器的工作基准是其射极电压，因此需要提供适当的偏置电压，确保其工作在合适的工作点。

3. 考虑输入信号范围：由于单电源供电情况下，运放的输入信号范围可能会受到较大限制。

因此在设计时，需要合理选择输入信号的范围，避免超出运放的工作范围。

4. 输出电平注意事项：考虑到单电源供电时输出电平的范围限制，需要注意输出电平是否满足需求，并采取适当的措施进行调整，以满足实际应用需求。

总之，当使用单电源供电时，需要保证所选用的运放具有单电源工作能力，并根据实际需求调整偏置电压、输入信号范围和输出电平，以确保运放射极跟随器正常工作。

OPA637是德州仪器（Texas Instruments）生产的一款高性能运算放大器（Operational Amplifier）。

关于OPA637的工作电压，需要注意该器件有两个版本：OPA637BP（宽电源范围）和OPA637AP （±15V电源范围）。

这两个版本的工作电压范围略有不同。

1. OPA637BP（宽电源范围）:
- 单电源供电：+2.25V 到 +18V
- 双电源供电：±1.125V 到±9V
2. OPA637AP（±15V电源范围）:
- 单电源供电：+4V 到 +36V
- 双电源供电：±2V 到±18V
这些数值表示了OPA637在正常工作范围内的电源电压。

在应用中，请确保不超过这些规定的电源电压范围，以防止损坏设备或导致不稳定的性能。

此外，还需要仔细阅读相关的数据手册或规格书，因为有关输入偏移电压、共模抑制比、带宽等性能参数的信息也会对具体设计起到重要的指导作用。

单电源供电运放的差分运算放大器下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!单电源供电运放的差分运算放大器在电子电路设计中，差分运算放大器（Differential Amplifier）是一种重要的电路结构，常用于信号处理和放大。

运算放大器基本电路大全我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集，但是这些应用都建立在双电源的基础上，很多时候，电路的设计者必须用单电源供电，但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。

在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心，设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。

1．1 电源供电和单电源供电所有的运算放大器都有两个电源引脚，一般在资料中，它们的标识是VCC＋和VCC－，但是有些时候它们的标识是VCC＋和GND。

这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。

但是，这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。

在运放不是按默认电压供电的时候，需要参考运放的数据手册，特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。

绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器，比如图一左边的那个电路，一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。

一般是正负15V，正负12V和正负5V也是经常使用的。

输入电压和输出电压都是参考地给出的，还包括正负电压的摆动幅度极限Vom以及最大输出摆幅。

单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。

正电源引脚接到VCC＋，地或者VCC－引脚连接到GND。

将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上，这时运放的输出电压也是该虚地电压，运放的输出电压以虚地为中心，摆幅在Vom 之内。

有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。

这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh 和Vol 。

需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压，但在大部分应用中，输入和输出是参考电源地的，所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容，用来隔离虚地和地之间的直流电压。

(参见1.3节)图一通常单电源供电的电压一般是5V，这时运放的输出电压摆幅会更低。

另外现在运放的供电电压也可以是3V 也或者会更低。

运放的单电源供电与双电源供电的区别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。

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。

单电源运放电路一、概述单电源运放电路是指在电路中只有一个正电源，没有负电源的情况下使用的运放电路。

这种电路常见于便携式设备中，因为它可以减小设备体积和成本。

二、单电源运放的特点1. 只有一个正电源，没有负电源。

2. 输出信号不能超过正电源和地之间的范围。

3. 不能直接连接负载。

三、解决单电源运放的问题1. 偏置电压：由于单电源运放没有负电源，会导致输出信号出现偏置。

解决方法是添加偏置网络或使用带有输入偏置的运放。

2. 输出信号范围：由于输出信号不能超过正电源和地之间的范围，需要添加一个参考电压来限制输出范围。

3. 直接连接负载：由于单电源运放不能直接连接负载，需要添加一个耦合器来隔离直流偏置并提供交流通路。

四、常用的单电源运放配置1. 非反向比例放大器：将输入信号乘以一个系数并输出。

常用于音频处理和传感器接口等应用。

2. 反向比例放大器：将输入信号取反并乘以一个系数并输出。

常用于信号放大和电压调节等应用。

3. 滤波器：将输入信号通过一个滤波器并输出。

常用于音频处理和信号处理等应用。

五、单电源运放的优缺点1. 优点：（1）体积小，成本低。

（2）适合便携式设备。

（3）易于设计和实现。

2. 缺点：（1）输出范围受限制。

（2）偏置电压会影响精度。

（3）不能直接连接负载。

六、应用案例单电源运放常见于便携式设备中，如移动电话、MP3播放器等。

以移动电话为例，它需要使用单电源运放来处理音频信号并驱动扬声器。

在这种情况下，单电源运放可以减小设备体积和成本，并提供高品质的音频输出。

七、总结单电源运放是一种适合便携式设备的运放电路，它具有体积小、成本低等优点。

但是它也存在着输出范围受限制、偏置电压会影响精度等缺点。

在设计单电源运放电路时需要注意解决这些问题，并根据具体应用需求选择合适的电路配置。