单电源运放应用解析：从双电源到单电源转换

"这篇文档主要介绍了单电源运放的使用，包括其原理、转换双电源电路的方法和注意事项。" 运算放大器（简称运放）在电子工程中广泛应用，通常具有两个电源引脚，标记为VCC+和VCC-，有时也可能是VCC+和GND。然而，并非所有运放都必须按照这些标识的典型电源配置来使用。单电源运放电路设计时需额外考虑电源管理，因为并非所有运放都能在非标准电压下正常工作。在不确定的情况下，设计师应查阅运放的数据手册，尤其是关于绝对最大供电电压和电压摆动范围的说明。 双电源供电的运放电路通常由一个正电源和一个等值负电源组成，例如+15V和-15V。输入和输出电压相对于地进行测量，同时有电压摆幅限制Vom和最大输出摆幅。相反，单电源供电的运放只有一个正电源和地线，如+5V电源。在这种情况下，运放的VCC+连接到正电源，VCC-或GND连接到地。为了实现类似双电源系统的功能，常采用分压方法产生一个“虚地”电压，运放的输入和输出将以这个虚地为中心，且输出电压范围限制在Vom内。 值得注意的是，某些新型运放可能有不同的最高和最低输出电压，即Voh和Vol，这些参数在数据手册中会特别说明。设计者在处理单电源运放时，应避免混淆输入和输出的参考点。在许多应用中，输入和输出电压是相对于实际电源地来测量的，而非虚地。因此，设计者必须清晰理解运放的工作原理，以便正确地转换双电源电路为单电源电路，同时确保电路的稳定性和性能。 在没有深入理论知识的情况下，可以参考其他资料，例如《OpAmps for Everyone》，它提供了更多关于运放的基础知识。本文档《ASingle-SupplyOp-Amp Circuit Collection》翻译自TI的文章，旨在帮助工程师解决单电源运放的应用问题，提供了一些实用的电路图例，对于实际设计工作极具参考价值。如果在阅读过程中遇到疑问，可以通过邮件 wz_carbon@163.com 与作者王桢联系交流。