可以用+10V单电源为运算放大器供电吗?还是必须使用±5V电源?

问题:

能用+10 V单电源运行运算放大器吗?还是必须使用±5 V双电源?

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答案:

这个问题介于非常见问题(RAQ)和常见问题(FAQ)之间,值得探讨。对,您可以使用+10V电源,不是必须得使用双极性±5V电源,除非您想这么做。双极性电源可以让事情变得 简单,但您必须了解清楚使用每种电源电压方案的含义。

无论您把它称作电源电压、电位差还是电动势(我喜欢电动势这个称呼)都无关紧要, 重要的是放大器电源引脚上的电压。运算放大器没有地引脚,因此无法区别 +10V、±5V或+7V/–3V;每种情况中,电源引脚上都是10V电压。然而,电源电压决定 放大器的工作点。工作点通常是电源的中间电源电压。+10V单电源情况下的工作点为 +5V,±5V电源情况下的工作点为0V。

但为什么是中间电源电压呢?输入范围和输出摆幅最终要受到电源轨的限制。运算 放大器在中间电源电压工作时,输入动态范围和输出摆幅最大。采用双极性电源相对 较简单,因为大多数信号源和负载以地(0V或对称双极性电源的中间电源电压)为基准。 这种情况下,输入信号源、输出负载和运算放大器全都具有相同的基准点。而如果使用 单电源,输入和输出范围将偏离0V,因此需要建立一个新的工作点。新工作点可以是放大器输入范围和输出摆幅内的任何一点,但通常位于中间电源电压,以使输入范围和输出 摆幅最大。不难想象,这会使事情变得复杂,因为现在信号位于直流电平(中间电源电压) 上。该直流电平可在输入端和输出端被隔离(交流耦合),或者由系统解决。

遇到这样的问题时,请务必阅读数据手册,充分了解放大器在单电源应用中的全部说明。 愿运算放大器的电动势问题不再困扰您!

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作者

John Ardizzoni

John Ardizzoni

John自2002年开始在ADI公司工作,担任高速放大器部门应用工程师。 加入ADI公司之前,他曾在IBM的RFIC应用部门和M/A-COM公司工作了20年。 John还是ADI公司“非常见问题解答”(RAQ)栏目的共同作者。 他拥有30多年的电子行业工作经验,曾撰写过许多文章和设计构想。