单电源运放电路详解与转换策略

本文主要介绍了如何理解和应用单电源运放电路，特别是在设计过程中需要注意的问题。通常，运算放大器（运放）设计依赖于双电源系统，即一个正电源VCC+和一个负电源VCC-或GND。然而，在许多情况下，设计师可能需要设计单电源电路，例如当电源可用性受限，或者为了简化系统。 在双电源运放中，电路通常基于±15V、±12V或±5V这样的电压范围工作，输入和输出电压都是相对于地参考的，并且有明确的最大输出电压摆幅Vom。设计者需要熟悉这些规格以确保电路的稳定性和性能。 单电源运放则有所不同，它的电源脚连接到正电源VCC+和地GND，通过半电源电压形成虚拟地（Vdd或Vss）。在这种情况下，运放的输出电压围绕虚拟地进行，其摆幅仍然受限于Vom。新型的运放可能有各自的最高输出电压Voh和最低输出电压Vol，这意味着在设计时需要特别查看数据手册中的这些特性。 值得注意的是，尽管可以使用虚拟地作为参考，但在实际应用中，输入和输出往往还是以电源地为基准。因此，设计者必须清楚这一点，以避免潜在的干扰和误差。文章作者王桢在翻译TI的《ASingle-SupplyOp-Amp CircuitCollection》时，强调了理论知识之外，设计师在实践中应具备的技能和对数据手册的依赖性，同时也欢迎读者提出任何疑问或建议。 这篇文章为读者提供了关于单电源运放电路设计的基本指导，包括电源配置、虚拟地的概念以及与双电源电路的区别，对于需要在单电源环境下工作的电子工程师来说，具有很高的实用价值。