单电源运算放大器设计指南与经典应用实例

本文档是一份实用的"单电源运算放大器图集"，旨在帮助设计师理解和应用单电源运算放大器在实际硬件设计中的技巧。通常，运算放大器设计中，双电源电路广泛使用，由一个正电源和一个负电源构成，常见的电压范围如±15V、±12V和±5V。这些电路中，输入和输出电压都是相对于参考地的，并且有电压摆动幅度的限制。 然而，当电路需要在单电源环境下运行时，设计者面临更大的挑战。单电源运算放大器，如图示的右部分，其电源脚连接至正电源（VCC+）和地（GND），通过将正电压平分后作为虚拟地（Vdd或Vref）接入输入端。输出电压则围绕虚拟地进行摆动，其最大摆幅受到Vom的限制。值得注意的是，有些新型运放可能有多个输出电压规格，分别表示最高输出电压Voh和最低输出电压Vol。 设计者在使用单电源运放时，必须仔细查阅数据手册，了解运放的非默认供电电压范围和相关特性，确保电路的稳定性和性能。由于输入和输出常常参照电源地，设计时务必注意这一点，避免混淆。尽管文中未深入理论讲解，但强调了在实际操作中参考《OpAmps for Everyone》等其他资料的重要性。 这份图集提供了宝贵的实际案例和设计指导，适合那些需要在单电源条件下设计运算放大器电路的专业人士参考，同时提醒读者在操作过程中注意电源管理、信号处理和性能优化。王桢分享的翻译对于理解和设计单电源运放电路有着极大的帮助，也欢迎读者提出疑问和反馈，共同提升设计水平。