单电源供电的交流放大运放电路
使用单电源的运放交流放大电路(含同相和反相输入式)教学教材

使用单电源的运放交流放大电路(含同相和反相输入式)使用单电源的运放交流放大电路在采用电容耦合的交流放大电路中,静态时,当集成运放输出端的直流电压不为零时,由于输出耦合电容的隔直流作用,放大电路输出的电压仍为零。
所以不需要集成运放满足零输入时零输出的要求。
因此,集成运放可以采用单电源供电,其-VEE端接"地"(即直流电源负极),集成运放的+Vcc端接直流电源正极,这时,运放输出端的电压V0只能在0~+Vcc之间变化。
在单电源供电的运放交流放大电路中,为了不使放大后的交流信号产生失真,静态时,一般要将运放输出端的电压V0设置在0至+Vcc值的中间,即V0=+Vcc/2。
这样能够得到较大的动态范围;动态时,V0在+Vcc/2值的基础上,上增至接近+Vcc 值,下降至接近0V,输出电压uo的幅值近似为Vcc/2。
图3请见原稿1.2.1 单电源同相输入式交流放大电路图3是使用单电源的同相输入式交流放大电路。
电源Vcc通过R1和R2分压,使运放同相输入端电位由于C隔直流,使RF引入直流全负反馈。
所以,静态时运放输出端的电压V0=V-≈V+=+Vcc/2;C通交流,使RF引入交流部分负反馈,是电压串联负反馈。
放大电路的电压增益为放大电路的输入电阻Ri=R1/R2/rif≈R1/R2,放大电路的输出电阻R0=r0f≈0。
1.2.2 单电源反相输入式交流放大电路图4是使用单电源的反相输入式交流放大电路。
电源V cc通过R1和R2分压,使运放同相输入端电位为了避免电源的纹波电压对V+电位的干扰,可以在R2两端并联滤波电容C3,消除谐振;由于C1隔直流,使RF引入直流全负反馈。
所以,静态时,运放输出端的电压V0=V-≈V+=+Vcc/2;C1通交流,使RF引入交流部分负反馈,是电压并联负反馈。
放大电路的电压增益为放大电路的输入电阻Ri≈R,放大电路的输出电阻R0=r0f≈0。
2 运放交流放大电路的设计在设计单级运放交流放大电路时,(1)选择能够满足使用要求的集成运算放大器。
运算放大器输入、输出、单电源和轨到轨问题

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。
运放单电源双电源详解TI官网文档

(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。
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。
单电源放大器工作原理

单电源放大器工作原理
单电源放大器是一种具有单端输出的运算放大器,其工作原理如下:
输入信号范围大:单电源放大器的输入电压范围较宽,一般可达0~10V或0~5V(直流),有的甚至可达±15V以上。
功耗小:由于采用恒流源作为工作电源,因此功耗较低。
同时,由于其内部无振荡电路及开关元件的参与,故可靠性较高。
稳定性好:因采用恒流供电方式而不需控制栅极驱动电路来稳定工作点,所以其稳定性较好。
在温度较低的情况下也可正常工作(但要注意防止低温下产生自激振荡现象)。
电路结构简单、体积小、重量轻且便于安装调试和维护保养等,适用于对功耗要求较低的场合(如电子手表)。
总之,单电源放大器具有输入信号范围大、功耗小、稳定性好等优点,因此在各种电子设备中得到广泛应用。
运算放大器单电源供基本电路大全

运算放大器单电源供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。
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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,。