单电源供电的交流放大运放电路

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运算放大器的单电源供电原理

运算放大器的单电源供电原理

运算放大器的单电源供电原理
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。

经典的运算放大器基本电路大全

经典的运算放大器基本电路大全

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。

单电源供电的交流放大运放电路

单电源供电的交流放大运放电路

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

单电源运放电路

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。

单电源推挽放大电路

单电源推挽放大电路

单电源推挽放大电路
1. 工作原理:
单电源推挽放大电路的工作原理基于互补对称的放大器结构。

当输入信号为正电压时,NPN晶体管导通,PNP晶体管截止;当输入信号为负电压时,PNP晶体管导通,NPN晶体管截止。

这样可以实现对输入信号的放大和反向放大,从而得到较大的输出信号。

2. 优点:
单电源推挽放大电路具有以下几个优点:
可以使用单个电源供电,简化电路设计和连接。

输出信号具有较高的功率和较低的失真。

可以实现较大的电压增益,适用于需要放大弱信号的应用。

可以提供较大的输出电流,适用于需要驱动负载电阻较小的情况。

3. 缺点:
单电源推挽放大电路也存在一些缺点:
需要使用较高的电压供电,以确保晶体管的正常工作。

输出信号的截止和饱和区存在一定的失真,可能影响信号的准确性。

对输入信号的幅度和频率有一定的限制,超过限制可能导致失真或不稳定。

4. 应用:
单电源推挽放大电路广泛应用于音频放大器、功率放大器、电机驱动器等领域。

在音频放大器中,它可以将低电平的音频信号放大到足够的功率,以驱动扬声器;在功率放大器中,它可以将低电平的控制信号放大到足够的功率,以控制电机或其他负载;在电机驱动器中,它可以将控制信号放大到足够的电压和电流,以驱动电机正常运行。

总结:
单电源推挽放大电路是一种常用的放大电路配置,具有使用方便、输出功率高、失真低等优点。

它在音频放大器、功率放大器和电机驱动器等领域有着广泛的应用。

然而,需要注意的是,电路的设计和连接需要遵循一定的规范,以确保电路的正常工作和信号的准确性。

交流放大器设计

交流放大器设计

集成运算放大器(简称集成运放或运放)在电子电路中应用非常广泛。

运放的多数典型应用电路在各类电子技术教科书中都有详细和深入的分析,而用集成运放构成交流信号放大电路很多教科书却没有介绍,有些教科书虽有介绍,但是介绍简单,分析不全面。

用集成运放构成的交流放大电路具有线路简单、免调试、故障率低等优点,如今许多电子产品中的交流放大电路普遍采用运放构成,全面分析集成运放构成的各种交流放大电路的组成和参数计算,有助于对该类电路的检修,以及合理设计和使用集成运放构成的交流放大电路。

1 运放交流放大电路的分析1.1 使用双电源的运放交流放大电路为了使运放在零输入时零输出,运放的内部电路是按使用双电源的要求来设计的。

运放交流放大电路采用双电源供电,可以增大动态范围。

1.1.1 双电源同相输入式交流放大电路图1是使用双电源的同相输入式交流放大电路。

两组电源电压VCC和VEE相等。

C1和C2为输入和输出耦合电容;R1使运放同相输入端形成直流通路,内部的差分管得到必要的输入偏置电流;RF引入直流和交流负反馈,并使集成运放反相输入端形成直流通路,内部的差分管得到必要的输入偏置电流;由于C隔直流,使直流形成全反馈,交流通过R和C 分流,形成交流部分反馈,为电压串联负反馈。

引入直流全反馈和交流部分反馈后,可在交流电压增益较大时,仍能够使直流电压增益很小(为1倍),从而避免输入失调电流造成运放的饱和。

无信号输入时,运放输出端的电压V0≈0V,交流放大电路的输出电压U0=0V;交流信号输入时,运放输出端的电压V0在-VEE~+VCC之间变化,通过C2输出放大的交流信号,输出电压uo的幅值近似为VCC(VCC=VEE)。

引入深度电压串联负反馈后,放大电路的电压增益为放大电路输入电阻Ri=R1//γif。

γif是运放引入串联负反馈后的闭环输入电阻。

γif很大,所以Ri=R1/γif≈R1;放大电路的输出电阻R0=γof≈0,γof是运放引入电压负反馈后的闭环输出电阻,rof很小。

单电源交流耦合同相放大器和反相放大器

单电源交流耦合同相放大器和反相放大器

单电源交流耦合同相放大器和反相放
大器
单电源交流耦合同相放大器和反相放大器是两种常见的放大器
电路设计,常用于需要单电源供电的电路中,例如便携式电子设备或需要节省成本的应用中。

它们在单电源环境下能够有效地放大交流信号。

同相放大器(in-phase amplifier):同相放大器也被称为非反向放大器,它的输出信号与输入信号在相位上保持一致。

在单电源环境中,同相放大器通常使用交流耦合技术,即将输入信号通过一个电容耦合到放大器的输入端,以实现直流隔离并保持放大器的工作点稳定。

同相放大器的输出信号与输入信号的振幅成正比,可以用于放大交流信号。

反相放大器(out-of-phase amplifier):反相放大器的输出信号与输入信号在相位上相反。

在单电源环境中,反相放大器通常使用交流耦合技术,同样也是通过一个电容将输入信号耦合到放大器的输入端。

反相放大器的增益是负的,即输出信号与输入信号的极性相反,但其振幅与输入信号的振幅成正比。

这种放大器通常用于需要反向放大或相位反转的应用。

在这两种放大器中,交流耦合技术是常用的技术,通过电容将输入信号和输出信号与直流分量隔离开来,以确保放大器的工作点稳定,并且使其适用于单电源供电环境。

这种技术能够在单电源环境下实现有效的交流放大。

运放的单电源供电与双电源供电的区别word版本

运放的单电源供电与双电源供电的区别word版本

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。

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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。

这里用的是反相放大电路,同相的原理类似,就是将输入端电位抬高到Vcc/2,同时注意隔直电容的应用。

电路大家可以在网上找找,。

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