单电源运放电路详解与转换策略

本文档主要涵盖了关于各种运算放大器电路图的分析，以及单电源与双电源供电方式的转换设计。首先，文章介绍了运算放大器的基本结构，通常每个运放有VCC+和VCC-或GND两个电源引脚，但并非所有情况下都严格区分单电源和双电源。实际上，有些运放可以在多种电源电压下工作，需要查阅数据手册了解其工作范围，包括绝对最大供电电压和电压摆动规格。 对于双电源电路，如常见的15V、12V或5V配置，输入和输出电压都是相对于地参考的，同时定义了输出电压的最大摆动幅度Vom。而在单电源电路中，运放的电源脚直接连接正电源和地，通过分压将正电压的一半作为虚拟地（Vref或Vdd/2）接至输入，输出电压围绕这个虚拟地波动，其摆幅同样受限于Vom。某些新型运放还区分了最高输出电压Voh和最低输出电压Vol，设计者在使用时需特别留意。 值得注意的是，尽管虚拟地的概念在某些设计中被使用，但实际应用中，输入和输出通常参照电源地，因此在设计单电源运放电路时，理解并准确处理这一点至关重要。作者王桢希望通过分享翻译的TI文章《ASingle-SupplyOp-Amp CircuitCollection》，帮助模拟电路设计者更好地理解和应用单电源运算放大器，尤其是在电路从双电源转换时面临的挑战。 此外，虽然文章本身并未深入理论探讨，但它提供了一个实用的工具，适合对模拟电路设计有一定基础的学习者参考。如果读者在阅读过程中遇到疑问，可以通过邮件wz_carbon@163.com与作者交流，共同提高对运放电路设计的理解。